Après Linné, Bernard de Jussieu adopta un arrangement d'après les affinités naturelles des plantes que publia son neveu, Antoine-Laurent  (Paris, 1789). Les botanistes ultérieures ont apporté de nombreuses modifications au système de Jussieu. Candolle, dans son Prodromus Systemalis Naturalis Regni Vegetabilis, description de toutes les espèces connues (ouvrage commencé en 1818 et terminé en 1876), adopte les séries descendantes; c'est-à-dire qu'il décrit d'abord les végétaux dont l'organisation est considérée comme la plus complète et qu'il passe ensuite à ceux qui sont d'une structure plus simple. John Lindley, dans son Vegetable Kingdom (1846), adopte, au contraire, les séries ascendantes. Le Genera Plantarum de Hooker et Bentham (1^er vol. 1867), restera ensuite pendant quelque temps le guide pour l'établissement des herbiers et des flores locales. A la mort de Linné, en 1778, on avait décrit 11 800 espèces de plantes; on en connaît  environ 100 000 à la fin du XIX^e siècle. Il pourrait y en avoir aujourd'hui plus du triple.

Les principes établis par tous les naturalistes, depuis Jussieu et son concept de subordination des caractères, ajoutés à ceux introduits par les idées évolutionnistes, articulés autours du concept de phylogénie, sont la base toutes les classifications des végétaux publiées jusqu'à nos jours. Parallèlement à ces préoccupations systématiques, d'autres approches ont investi la botanique à partir de la découverte du microscope (vers 1624). On s'est ainsi intéressé à l'anatomie des végétaux, dont les fondateurs, au XVII^e siècle, sont Malpighi et Grew. En 1667, Hooke découvre la cellule. Mais il faudra encore attendre le XIX^e siècle, pour que Oken (1805) et Schleiden (1838), mettent sur pied la théorie cellulaire. Celle-ci restera inchangée dans ses grandes lignes jusqu'à la seconde moitié du XX^e siècle, quand de nouvelles techniques d'investigation (microscope électronique), et de nouvelles approches (biologie moléculaire), confèreront à la botanique son visage actuel.

L'histoire de la botanique pendant l'Antiquité s'inscrit dans un long processus au cours duquel les sociétés humaines apprennent à observer, utiliser et classer les plantes qui les entourent. Les connaissances botaniques restent alors étroitement liées à la médecine, à l'agriculture et aux besoins pratiques des sociétés. Les plantes servent à l'alimentation, à la médecine, aux rites religieux, à la fabrication des textiles et à de nombreux usages artisanaux.  Les savants cherchent davantage à décrire les usages des plantes qu'à comprendre leur fonctionnement intime. Les notions modernes de physiologie végétale, de reproduction sexuée ou de classification scientifique n'existent pas encore.  Ces savoirs se transmettent principalement de manière orale, puis sont progressivement consignés dans des textes.

Croissant fertile.
En Égypte ancienne, plusieurs documents témoignent de cette connaissance empirique des végétaux. Les médecins égyptiens utilisent de nombreuses espèces pour préparer des remèdes destinés à traiter diverses maladies. Le papyrus d'Ebers, rédigé vers le XVI^e siècle av. JC, décrit des centaines de préparations médicinales faisant appel à des plantes comme le ricin, l'aloès, le genévrier ou le pavot. Les Égyptiens cultivent également des céréales, des légumes, des arbres fruitiers et des plantes aromatiques, et ils développent des techniques d'irrigation qui favorisent l'agriculture le long du Nil.

En Mésopotamie, les Sumériens, les Babyloniens et les Assyriens accumulent eux aussi des connaissances importantes sur les végétaux. Des tablettes cunéiformes mentionnent diverses plantes utilisées en médecine et dans les cérémonies religieuses. Les jardins royaux et les cultures agricoles jouent un rôle essentiel dans l'économie de ces civilisations. Les observations restent cependant essentiellement pratiques et ne donnent pas encore naissance à une étude systématique du monde végétal.

Grèce.
Dans le monde grec, la réflexion sur la nature se développe progressivement à partir du VI^e siècle av. JC. Les philosophes présocratiques cherchent à comprendre l'origine et l'organisation du monde vivant. Toutefois, leurs considérations sur les plantes demeurent encore limitées. Hippocrate et les médecins de son école utilisent de nombreuses espèces végétales dans leurs traitements et contribuent à enrichir les connaissances médicales sur les propriétés des plantes.

Au IV^e siècle avant JC, Aristote entreprend une vaste étude du monde vivant. Il s'intéresse surtout aux animaux, mais ses travaux influencent profondément l'étude des végétaux. Son disciple Théophraste, souvent considéré comme le véritable fondateur de la botanique scientifique, applique aux plantes les méthodes d'observation et de classification développées par son maître. Né vers 371 av. JC, Théophraste dirige le Lycée d'Athènes après la mort d'Aristote et rassemble une quantité considérable d'informations sur les espèces végétales connues dans le monde grec.

Dans son ouvrage Recherches sur les plantes (Historia Plantarum), il décrit plusieurs centaines d'espèces et tente de les classer selon leur forme et leur mode de vie. Il distingue notamment les arbres, les arbustes, les sous-arbrisseaux et les plantes herbacées. Il observe les racines, les feuilles, les fleurs, les fruits et les graines, et il étudie les différences entre les plantes sauvages et les plantes cultivées. Dans un second ouvrage, Causes des plantes, il cherche à expliquer les phénomènes liés à la croissance, à la reproduction, aux maladies et aux effets du climat sur les végétaux.

Théophraste s'intéresse également aux techniques agricoles, à la germination des graines, aux modes de multiplication des plantes et à leur répartition géographique. Bien que ses explications restent souvent influencées par les conceptions philosophiques de son époque, son approche fondée sur l'observation directe constitue une étape décisive dans l'histoire des sciences naturelles. Ses écrits deviennent pendant de nombreux siècles la principale référence en matière de botanique.

Après les conquêtes d'Alexandre le Grand, les contacts entre les différentes régions du monde méditerranéen et oriental favorisent l'introduction de nouvelles espèces et l'élargissement des connaissances. Les savants d'Alexandrie bénéficient d'informations venues d'Égypte, de Perse et parfois d'Inde. Les jardins botaniques et les collections de plantes se développent progressivement autour des centres intellectuels du monde hellénistique.

Rome.
Sous la domination romaine, l'étude des plantes conserve une finalité principalement médicale et agricole. Les agronomes romains, comme Caton l'Ancien, Varron et Columelle, décrivent les méthodes de culture, l'entretien des vergers, la viticulture et l'élevage. Leurs ouvrages apportent de nombreux renseignements sur les plantes cultivées dans l'Empire romain et sur les techniques agricoles utilisées dans les différentes provinces.

Au Ier siècle de notre ère, le médecin grec Dioscoride, qui exerce dans l'Empire romain, rédige son célèbre traité De materia medica. Cette œuvre recense environ six cents plantes médicinales ainsi que leurs propriétés thérapeutiques, leurs modes de préparation et leurs usages. Dioscoride décrit également certaines substances d'origine animale et minérale. Son livre connaît une diffusion exceptionnelle et demeure une autorité majeure dans le domaine de la pharmacologie jusqu'à l'époque moderne.

À la même époque, Pline l'Ancien rassemble dans son Histoire naturelle une immense quantité d'informations concernant les plantes, les animaux, les minéraux et les phénomènes naturels. Son œuvre compile les connaissances de nombreux auteurs antérieurs et offre un panorama très vaste du savoir antique. Toutefois, Pline reprend parfois des récits légendaires ou des informations insuffisamment vérifiées, ce qui limite la valeur scientifique de certains passages.

La botanique dans les traditions non occidentales

Inde.
Sur le sous-continent indien, les hymnes du Rig-Véda et de l'Atharva-Véda évoquent déjà des plantes sacrées et médicinales, parmi lesquelles le mystérieux soma occupe une place centrale sans que son identité botanique exacte ne soit jamais tranchée avec certitude par les chercheurs modernes. De cette matrice religieuse émerge l'ayurveda, système médical qui structure la pensée botanique indienne pendant plus de deux millénaires. La Charaka Samhita et la Sushruta Samhita, fixées dans les premiers siècles de notre ère mais reflétant des traditions orales bien antérieures, organisent les plantes selon leurs qualités gustatives, leurs énergies et leurs effets sur les trois doshas, principes physiologiques fondamentaux de cette médecine. Un texte moins connu hors de l'Inde, le Vrikshayurveda attribué à Parashara, se consacre spécifiquement à la physiologie végétale elle-même : il décrit la germination, la nutrition des plantes par les racines, les maladies végétales et les techniques de greffe, témoignant d'un intérêt pour le végétal en tant que tel, indépendamment de son usage médicinal pour l'humain. Les jardins de plantes médicinales attachés aux monastères bouddhistes, notamment ceux de l'université de Nalanda, diffusent ce savoir jusqu'au Tibet, en Asie du Sud-Est et en Chine, où les pèlerins bouddhistes échangent graines, traités et techniques.

Asie du Sud-Est.
En Asie du Sud-Est enfin, des systèmes médicaux comme le jamu indonésien ou la médecine traditionnelle vietnamienne, elle-même influencée par les apports chinois et indiens tout en conservant des spécificités locales, témoignent de la façon dont les savoirs botaniques circulent, se mélangent et se réinventent au contact des routes commerciales maritimes qui relient depuis des siècles l'Inde, la Chine et l'archipel indonésien. Ces traditions, longtemps transmises de mère en fille dans le cadre domestique pour le jamu, ou consignées dans des manuscrits sur feuilles de palmier en Asie continentale, illustrent la diversité des supports par lesquels les sociétés non occidentales ont conservé et fait fructifier leur rapport au monde végétal, bien avant que la botanique européenne ne s'institutionnalise sous sa forme moderne et n'entreprenne, à partir du XVI^e siècle, de cataloguer à son tour ces savoirs souvent sans en reconnaître pleinement l'antériorité ni l'autonomie scientifique.

Océanie.
En Australie, les peuples aborigènes portent ce qui constitue probablement la tradition de connaissance botanique continue la plus ancienne du monde, transmise sur des dizaines de milliers d'années par voie orale et par les récits du Temps du Rêve qui encodent, sous forme narrative, des informations précises sur la localisation, la saisonnalité et l'usage des plantes. Cette pharmacopée du bush, aujourd'hui désignée sous le terme de bush medicine, repose sur une observation fine des cycles écologiques et sur des pratiques de gestion du territoire, notamment l'usage contrôlé du feu, qui favorisent la régénération de certaines espèces utiles. 

Dans les îles du Pacifique, les navigateurs polynésiens emportent avec eux, lors de leurs migrations vers Hawaii, la Nouvelle-Zélande ou l'île de Pâques, un ensemble de plantes domestiquées comme le taro, l'igname ou l'arbre à pain, dont la culture et la conservation nécessitent une connaissance botanique transmise au sein de lignages spécialisés.
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Mésoamérique.
Les civilisations mésoaméricaines élaborent indépendamment des systèmes de classification végétale d'une sophistication remarquable. Les Aztèques distinguent dans leur langue, le nahuatl, des catégories botaniques fines correspondant approximativement aux notions modernes d'arbre, d'herbe ou de plante grimpante, et leurs herboristes, les ticitl, transmettent un savoir pharmacologique considérable. Moctezuma II entretient à Tenochtitlan et dans plusieurs autres sites des jardins botaniques où sont rassemblées et étudiées des plantes provenant de tout l'empire, certains chroniqueurs espagnols comparant ces installations, non sans étonnement, aux collections royales européennes qu'ils connaissent. Après la conquête, le médecin nahua Martín de la Cruz rédige avec l'aide du traducteur Juan Badiano le Codex de la Cruz-Badiano, manuscrit de 1552 qui décrit en nahuatl et en latin plus de deux cents plantes médicinales avec leurs usages, leurs illustrations et leur préparation, constituant l'un des rares témoignages directs de la pharmacopée indigène à avoir échappé à la destruction massive des sources écrites précolombiennes.

Andes.
Dans les Andes, les Incas et les civilisations qui les précèdent développent un rapport au végétal indissociable de l'aménagement du territoire. Les terrasses agricoles, les systèmes d'irrigation et les microclimats artificiels créés à différentes altitudes permettent une domestication et une expérimentation botanique d'une ampleur inégalée : plusieurs milliers de variétés de pomme de terre sont sélectionnées et conservées, chacune adaptée à une altitude, un sol et un usage culinaire précis. Le site de Moray, avec ses dépressions concentriques créant des étages climatiques distincts sur quelques centaines de mètres, fonctionne probablement comme un centre d'expérimentation agricole où sont testées les capacités d'adaptation de différentes cultures avant leur diffusion dans l'empire. Cette connaissance, transmise oralement et par la pratique plutôt que par l'écrit, se conserve aujourd'hui encore chez les populations andines qui perpétuent des pratiques agricoles et une pharmacopée directement héritées de cette période.

Japon.
Au Japon, la tradition botanique se développe d'abord sous l'influence directe du modèle chinois du honzō, avant de prendre son autonomie à partir du XVII^e siècle. Kaibara Ekiken publie en 1709 le Yamato Honzō, qui ne se contente plus de commenter les textes chinois mais documente la flore japonaise elle-même, avec ses particularités régionales et ses usages propres. Au siècle suivant, des naturalistes japonais commencent à intégrer des éléments de la science occidentale transmise par les commerçants néerlandais à Nagasaki, donnant naissance à une discipline hybride, le rangaku, qui annonce la botanique scientifique moderne du Japon tout en conservant les classifications et les savoirs accumulés par la tradition du honzō.

Afrique.
En Afrique subsaharienne, l'absence relative de traditions écrites avant la diffusion de l'islam et de la colonisation européenne ne signifie nullement l'absence de savoir botanique structuré; elle implique plutôt des modes de transmission essentiellement oraux et pratiques, portés par les guérisseurs, les sages-femmes et les spécialistes rituels qui occupent une fonction sociale reconnue. Ces savoirs, organisés selon des classifications propres à chaque culture et généralement intégrés à des systèmes cosmologiques et religieux, couvrent une pharmacopée d'une richesse considérable, comme le révèlent les inventaires ethnobotaniques menés depuis le XX^e siècle, lesquels documentent l'usage médicinal de plusieurs milliers d'espèces végétales à travers le continent. 

La région du Maghreb et la corne de l'Afrique, en contact ancien avec les mondes méditerranéen et arabo-musulman, développent par ailleurs des traditions écrites propres, à l'image des manuscrits médicaux éthiopiens qui mêlent influences locales, coptes et arabes.

Le Moyen âge

Après la fin de l'Antiquité occidentale, la botanique évolue dans un contexte profondément transformé. Pendant le Moyen Âge, les connaissances sur les plantes restent essentiellement liées à la médecine, à l'agriculture, à l'alimentation et à la religion. Les savants médiévaux ne cherchent généralement pas à établir une science autonome du monde végétal; ils s'efforcent surtout de conserver, de commenter et d'enrichir l'héritage laissé par les auteurs antiques, notamment Théophraste, Dioscoride et Pline l'Ancien.

Europe latine.
Dans les premiers siècles du Moyen Âge, l'Occident connaît une période de troubles politiques et de recul de la vie intellectuelle urbaine. Les monastères deviennent alors les principaux centres de conservation du savoir. Les moines recopient les manuscrits antiques et entretiennent des jardins destinés à la culture des plantes médicinales, des légumes et des arbres fruitiers. Les communautés monastiques utilisent les végétaux pour soigner les malades, préparer les aliments et fabriquer certains produits nécessaires à la vie quotidienne.

À partir du VIII^e siècle, sous le règne de Charlemagne, un effort est entrepris pour améliorer l'agriculture et favoriser la diffusion des connaissances pratiques. Dans le CapitulaireDe Villis, l'empereur énumère de nombreuses espèces végétales qui doivent être cultivées dans les domaines royaux. Ce texte témoigne de l'importance accordée aux plantes alimentaires, médicinales et aromatiques. Les jardins des monastères et des palais deviennent des lieux d'expérimentation et d'acclimatation de diverses espèces.

Les herbiers médiévaux se multiplient progressivement. Ces ouvrages décrivent les propriétés médicinales des plantes et s'inspirent largement du traité De materia medica de Dioscoride. Les illustrations qui accompagnent parfois les textes ne cherchent pas toujours à reproduire fidèlement les végétaux; elles servent surtout à identifier les espèces utilisées en médecine. La transmission du savoir reste donc fortement orientée vers les usages thérapeutiques.

Parallèlement, les progrès agricoles du Moyen Âge entraînent une meilleure connaissance des plantes cultivées. L'amélioration des techniques de labour, le développement de la rotation des cultures et l'extension des surfaces agricoles favorisent l'observation des céréales, des légumineuses, des arbres fruitiers et des plantes fourragères. Les paysans accumulent une expérience pratique considérable, même si celle-ci reste rarement consignée par écrit.

Au XIII^e siècle, Albert le Grand entreprend une étude plus approfondie de la nature. Dans ses ouvrages, il s'intéresse aux végétaux avec un souci d'observation relativement nouveau pour son époque. Il décrit la structure des plantes, leurs conditions de croissance et certaines différences entre les espèces. Sans rompre totalement avec les autorités antiques, il accorde davantage d'importance à l'expérience directe et contribue à préparer l'évolution scientifique des siècles suivants.

Dans le même temps, plusieurs encyclopédies médiévales rassemblent les connaissances disponibles sur le monde naturel. Vincent de Beauvais, Barthélemy l'Anglais et d'autres auteurs compilent les informations issues des traditions grecques, romaines, chrétiennes et arabes. Ces ouvrages mêlent souvent observations réelles, croyances religieuses et éléments symboliques. Les plantes y possèdent fréquemment une signification morale ou spirituelle en plus de leurs usages pratiques.

Les jardins médiévaux se diversifient progressivement. Aux jardins monastiques s'ajoutent les jardins seigneuriaux et les jardins urbains. Certaines espèces venues d'Orient, introduites grâce au commerce et aux croisades, se répandent en Europe. Les épices, les agrumes et diverses plantes ornementales enrichissent les cultures traditionnelles.

Vers la fin du Moyen Âge, les herbiers illustrés deviennent plus précis. Les artistes cherchent davantage à reproduire l'apparence réelle des végétaux, ce qui facilite leur identification. Cette évolution annonce les progrès de la Renaissance, lorsque l'observation directe de la nature prend une place croissante dans les études scientifiques.

Monde arabo-musulman.
Pendant que l'Occident latin conserve difficilement une partie de l'héritage antique, le monde arabo-musulman connaît un remarquable essor scientifique. À partir du VIII^e siècle, les savants arabes traduisent en arabe de nombreux textes grecs et les enrichissent par leurs propres observations. Les connaissances venues de Perse, d'Inde et d'autres régions du monde s'ajoutent aux traditions grecques. Les botanistes et médecins musulmans développent ainsi une véritable synthèse des savoirs.

Des savants comme Abu Hanifa al-Dinawari, qui vit au IX^e siècle, consacrent des ouvrages entiers aux plantes. Son Livre des plantes rassemble des descriptions détaillées d'espèces végétales, des stades de croissance végétale, de la germination à la fructification, avec une précision qui dépasse largement les textes botaniques disponibles à Bagdad à cette époque, et aborde également l'environnement et les usages des plantes. Ses travaux lui valent parfois d'être considéré comme l'un des premiers grands botanistes du monde musulman. 

Deux siècles plus tard, Ibn al-Baitar parcourt l'Andalousie, le Maghreb et le Proche-Orient pour collecter des spécimens et vérifier sur le terrain les informations transmises par ses prédécesseurs; son Compendium des simples médicaux et des aliments recense plus de mille quatre cents substances et corrige systématiquement les erreurs d'identification accumulées depuis l'Antiquité. Cette rigueur empirique s'accompagne d'une institution nouvelle, le jardin botanique à vocation scientifique : celui de Tolède au XI^e siècle, attaché à l'observatoire d'Ibn Wafid, ou plus tard ceux de Damas et du Caire, permettent d'acclimater et d'étudier des plantes venues d'Inde, d'Afrique et d'Asie centrale, bien avant que l'Europe ne développe ses propres jardins botaniques universitaires.

D'autres érudits, comme Avicenne, intègrent les connaissances botaniques à leurs traités médicaux. Dans son Canon de la médecine, Avicenne décrit de nombreuses plantes utilisées dans les remèdes et contribue à diffuser ces savoirs dans l'ensemble du monde musulman puis en Europe. Les médecins et les pharmaciens arabes enrichissent considérablement la pharmacopée en introduisant de nouvelles espèces et en perfectionnant les méthodes de préparation des médicaments.

À partir du XII^e siècle, les échanges entre le monde islamique et l'Occident chrétien favorisent la transmission de ces connaissances. Les centres de traduction de Tolède, de Sicile et d'autres régions mettent à la disposition des savants européens les œuvres grecques et arabes. Les universités naissantes intègrent progressivement ces textes dans leur enseignement.

La Renaissance

La Renaissance marque une période de profond renouvellement dans l'étude des plantes. Entre le XV^e et le XVI^e siècle, les savants européens redécouvrent les textes de l'Antiquité, développent l'esprit critique et accordent une importance croissante à l'observation directe de la nature. La botanique commence alors à se détacher progressivement de la seule médecine pour devenir une discipline scientifique autonome. Cette transformation s'inscrit dans le vaste mouvement intellectuel de l'humanisme, qui encourage la consultation des sources anciennes et la confrontation des connaissances traditionnelles avec l'expérience.

Au début de la Renaissance, les médecins et les érudits relisent les oeuvres de Théophraste et de Dioscoride dans des traductions plus fidèles que celles du Moyen Âge. Les progrès de l'imprimerie permettent une diffusion beaucoup plus large des ouvrages scientifiques. Les herbiers, qui jusque-là reproduisent souvent des illustrations schématiques et parfois peu réalistes, deviennent plus précis grâce aux progrès de la gravure. Les artistes et les naturalistes collaborent afin de représenter les plantes avec une fidélité croissante.

Les universités européennes continuent d'enseigner les propriétés médicinales des végétaux, mais plusieurs savants estiment qu'il ne suffit plus de répéter les autorités antiques. Ils parcourent les campagnes, observent les espèces dans leur milieu naturel et comparent les descriptions anciennes aux plantes réellement rencontrées. Cette méthode fondée sur l'observation constitue une rupture importante avec la tradition médiévale.

Otto Brunfels figure parmi les premiers représentants de cette nouvelle approche. Au début du XVI^e siècle, il publie un herbier illustré dont les dessins, exécutés avec un grand souci du détail, reproduisent fidèlement les végétaux observés. Ses travaux contribuent à faire de l'image un instrument essentiel de la botanique. Peu après, Hieronymus Bock décrit les plantes de son pays en tenant compte de leur habitat et de leurs caractéristiques naturelles. Il cherche à regrouper les espèces présentant certaines ressemblances, annonçant ainsi les futures classifications.

Leonhart Fuchs joue également un rôle majeur dans cette évolution. Son célèbre ouvrage De Historia Stirpium, publié en 1542, décrit plusieurs centaines de plantes et contient des illustrations particulièrement soignées. Certaines espèces venues du Nouveau Monde y apparaissent pour la première fois. Son nom est plus tard donné au genre Fuchsia, en son honneur.

La découverte de l'Amérique et l'expansion maritime européenne bouleversent profondément les connaissances botaniques. Les explorateurs, les missionnaires et les marchands rapportent en Europe de nombreuses espèces inconnues. Le maïs, la tomate, le haricot, le tournesol, le tabac, le cacao, la pomme de terre et bien d'autres végétaux attirent l'attention des savants. Les botanistes doivent désormais décrire et classer un nombre d'espèces beaucoup plus important qu'auparavant.

Les jardins botaniques apparaissent alors comme des institutions nouvelles destinées à l'étude scientifique des plantes. Celui de Pise est fondé en 1544, suivi notamment par ceux de Padoue, de Florence et de Bologne. Ces jardins permettent de cultiver des espèces locales et exotiques, de les comparer et de les utiliser dans l'enseignement médical. Ils deviennent rapidement des centres de recherche et d'échanges entre savants européens.
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Le médecin Luca Ghini introduit de nouvelles méthodes de travail. Il développe notamment l'usage de l'herbier sec, qui consiste à faire sécher et conserver les plantes entre des feuilles de papier. Cette technique permet de constituer des collections permanentes et facilite les comparaisons entre espèces. Les herbiers deviennent progressivement des outils indispensables pour les botanistes.

À la même époque, plusieurs naturalistes s'efforcent de dépasser les classifications héritées de l'Antiquité. Andrea Cesalpino, professeur à l'université de Pise, cherche à établir un système plus rationnel fondé sur les caractères des fruits et des graines plutôt que sur les usages médicinaux. Dans son ouvrage De Plantis, publié en 1583, il propose l'une des premières tentatives de classification scientifique cohérente. Ses idées exercent une influence importante sur les générations suivantes.

La Renaissance voit également se développer les études sur l'anatomie végétale. L'amélioration des instruments d'observation et les progrès de la dissection permettent d'examiner plus précisément les différentes parties des plantes. Les savants décrivent avec davantage de précision les racines, les tiges, les feuilles, les fleurs et les fruits. Bien que le microscope ne soit pas encore largement utilisé, les bases des recherches anatomiques futures commencent à se mettre en place.

Dans les grands centres intellectuels de l'Europe, les correspondances entre savants se multiplient. Les botanistes échangent des graines, des spécimens séchés et des descriptions de plantes nouvelles. Cette circulation des connaissances favorise la constitution d'une véritable communauté scientifique internationale. Les princes et les souverains soutiennent souvent ces recherches en finançant des jardins, des expéditions ou des collections.

La pharmacie continue néanmoins de jouer un rôle essentiel dans le développement de la botanique. Les médecins et les apothicaires ont besoin d'identifier correctement les espèces utilisées dans les remèdes. Cette exigence pratique encourage la précision des descriptions et l'amélioration des illustrations. Les erreurs d'identification pouvant avoir des conséquences graves, les savants cherchent à établir des critères de reconnaissance plus fiables.

Le XVII^e siècle

Au XVII^e siècle, la botanique entre dans l'ère de la science moderne. Les acquis de la Renaissance servent de point de départ à une période marquée par l'essor de l'observation expérimentale, le perfectionnement des méthodes de classification et l'apparition de nouveaux instruments d'étude. Les botanistes ne se limitent plus à décrire les propriétés médicinales des plantes; ils cherchent désormais à comprendre leur structure, leur développement et leurs relations mutuelles.

Au début du siècle, les grands herbiers illustrés de la Renaissance continuent d'être utilisés et enrichis. Les jardins botaniques fondés au XVI^e siècle se multiplient dans toute l'Europe. Ils deviennent des lieux essentiels pour l'enseignement, la conservation des espèces et l'étude des végétaux venus d'autres continents. Les échanges entre savants s'intensifient grâce aux correspondances, aux voyages et aux expéditions maritimes. Les plantes rapportées d'Amérique, d'Afrique et d'Asie augmentent considérablement le nombre d'espèces connues.

La création de sociétés savantes et d'académies favorise le développement des recherches. Les naturalistes commencent à travailler selon des méthodes plus rigoureuses et accordent une importance croissante à l'observation directe. Ils remettent parfois en question les affirmations des auteurs antiques lorsque celles-ci ne correspondent pas aux faits observés.

L'un des événements majeurs du siècle est l'introduction du microscope dans l'étude du monde vivant. Grâce aux progrès de l'optique, les savants peuvent examiner des structures jusque-là invisibles à l'oeil nu. Robert Hooke, en Angleterre, publie en 1665 son ouvrage Micrographia, dans lequel il décrit de nombreuses observations réalisées au microscope. En étudiant une fine tranche de liège, il remarque de petites cavités qu'il appelle "cellules". Même s'il n'en comprend pas encore toute la signification biologique, cette découverte constitue une étape fondamentale dans l'histoire des sciences.

D'autres chercheurs poursuivent l'exploration microscopique des végétaux. Marcello Malpighi, médecin et naturaliste, étudie l'anatomie interne des plantes avec une précision inédite. Il observe les tissus, les vaisseaux conducteurs et les différentes parties des graines. Ses travaux révèlent que les plantes possèdent une organisation complexe et contribuent à la naissance de l'anatomie végétale.

Le savant anglais Nehemiah Grew mène des recherches similaires. Il examine les racines, les tiges, les feuilles et les fleurs, et il décrit la structure des tissus végétaux avec un grand souci du détail. Ses ouvrages constituent les premières études systématiques consacrées à l'anatomie des plantes. Grew remarque également l'importance des organes reproducteurs et s'approche de la compréhension du rôle joué par les étamines et le pollen.

La question de la reproduction des végétaux suscite justement un intérêt croissant. Pendant longtemps, les mécanismes exacts de la formation des graines demeurent mal compris. Certains naturalistes commencent cependant à soupçonner l'existence d'une forme de sexualité chez les plantes. Ces idées restent encore incomplètes, mais elles préparent les découvertes du siècle suivant.

La classification des espèces constitue un autre domaine de recherche essentiel. L'accroissement rapide du nombre de plantes connues rend nécessaire l'élaboration de systèmes plus ordonnés. Le botaniste John Ray joue un rôle majeur dans cette évolution. Il cherche à regrouper les plantes selon leurs caractères naturels plutôt que selon leurs propriétés médicinales. Il distingue notamment les monocotylédones et les dicotylédones, distinction qui demeure fondamentale pendant plusieurs siècles.

John Ray introduit également une conception plus précise de l'espèce. Il considère qu'une espèce regroupe des individus capables de se reproduire et de transmettre leurs caractères à leur descendance. Cette définition représente une avancée importante dans la réflexion biologique. Ses ouvrages décrivent des milliers de plantes et exercent une influence considérable sur les botanistes européens.

Dans le même temps, plusieurs naturalistes entreprennent de vastes inventaires régionaux. Ils explorent les montagnes, les forêts et les zones côtières afin de recenser les espèces présentes dans leur environnement. Ces études favorisent le développement de la floristique, c'est-à-dire l'étude des flores locales.

Les collections botaniques prennent une importance grandissante. Les herbiers se perfectionnent et deviennent de véritables instruments scientifiques. Les spécimens séchés permettent aux chercheurs de comparer les espèces sans avoir à voyager constamment. Les cabinets de curiosités, très répandus au XVII^e siècle, rassemblent également des graines, des fruits, des bois exotiques et diverses productions végétales provenant du monde entier.

L'expansion coloniale européenne contribue fortement à l'enrichissement des connaissances botaniques. Les compagnies commerciales, les missionnaires et les explorateurs rapportent des descriptions et des échantillons de plantes inconnues. Les épices d'Asie, les arbres tropicaux, les plantes médicinales américaines et les cultures exotiques attirent l'attention des savants autant que celle des gouvernements et des commerçants.

La botanique appliquée continue de se développer parallèlement aux recherches théoriques. Les médecins, les pharmaciens et les agronomes utilisent les nouvelles connaissances pour améliorer la préparation des remèdes et les méthodes de culture. L'intérêt économique pour certaines espèces favorise également leur étude et leur acclimatation dans les jardins européens.

Vers la fin du XVII^e siècle, la botanique est devenue une discipline beaucoup plus structurée qu'auparavant. Les savants disposent d'instruments nouveaux, de collections importantes et de méthodes d'observation plus rigoureuses. L'étude de l'anatomie, de la reproduction et de la classification des végétaux progresse rapidement. Les connaissances accumulées au cours du siècle préparent les grandes synthèses du XVIII^e siècle, notamment celles qui conduisent aux systèmes de classification de Carl von Linné.

Le XVIII^e siècle

Au XVIII^e siècle, les progrès accomplis au cours des siècles précédents dans l'observation, l'anatomie et la classification des plantes fournissent aux naturalistes des bases solides sur lesquelles ils développent des méthodes plus rigoureuses. Cette période, souvent appelée le siècle des Lumières, se caractérise par une volonté de mettre de l'ordre dans les connaissances et de décrire systématiquement le monde naturel.

Au début du siècle, le nombre d'espèces connues continue d'augmenter rapidement. Les grandes puissances européennes multiplient les expéditions maritimes et les établissements coloniaux, ce qui favorise l'introduction en Europe d'une multitude de végétaux provenant d'Amérique, d'Afrique, d'Asie et du Pacifique. Les jardins botaniques deviennent des centres de recherche et d'acclimatation où sont cultivées des plantes exotiques destinées aussi bien à l'étude scientifique qu'à l'agriculture ou au commerce.

Les botanistes sont alors confrontés à un problème majeur : l'accumulation des espèces rend les anciens systèmes de classification de plus en plus difficiles à utiliser. Plusieurs savants tentent d'élaborer des méthodes plus cohérentes, mais c'est le naturaliste Carl von Linné qui transforme profondément la discipline. Né en 1707, Linné entreprend de créer un système simple permettant de nommer et de classer les êtres vivants. Dans ses ouvrages, notamment Systema Naturae et Species Plantarum, il établit une méthode de nomenclature fondée sur deux mots latins : le premier désigne le genre, le second l'espèce. Ce système binominal remplace progressivement les longues descriptions utilisées jusque-là et permet une identification plus claire des organismes. Ainsi, chaque plante reçoit un nom scientifique universel compréhensible par les savants de tous les pays. Linné fonde également sa classification sur les organes reproducteurs des fleurs, en particulier le nombre et la disposition des étamines et des pistils. Son "système sexuel" présente l'avantage d'être simple et pratique, même si plusieurs naturalistes lui reprochent son caractère artificiel. Malgré ces critiques, son oeuvre connaît un immense succès et devient la base de la botanique moderne. De nombreux élèves de Linné parcourent le monde pour recueillir de nouvelles espèces et enrichir les collections européennes.

Au cours du siècle, la sexualité des plantes est mieux comprise. Les recherches du botaniste Rudolf Jakob Camerarius, commencées à la fin du XVII^e siècle, démontrent clairement le rôle des étamines et du pollen dans la fécondation. Ses expériences montrent que les organes mâles et femelles des fleurs participent à la production des graines. Ces découvertes mettent fin à plusieurs théories anciennes et ouvrent la voie aux futures recherches sur l'hérédité.

L'étude de l'anatomie végétale progresse également grâce à l'amélioration des microscopes. Les botanistes examinent plus précisément les tissus des racines, des tiges et des feuilles. Ils observent les vaisseaux conducteurs, les différentes couches du bois et la structure des graines. Ces travaux permettent une meilleure compréhension de l'organisation interne des végétaux.

La physiologie végétale commence elle aussi à se développer. Les savants cherchent à comprendre comment les plantes se nourrissent, absorbent l'eau et se développent. Stephen Hales réalise des expériences importantes sur la circulation de la sève et sur les échanges entre les plantes et l'air. Ses travaux constituent l'une des premières tentatives d'étude expérimentale du fonctionnement végétal. Plus tard, les recherches de Joseph Priestley et de Jan Ingenhousz révèlent que les plantes jouent un rôle essentiel dans la composition de l'atmosphère. Ingenhousz montre notamment que les parties vertes des végétaux libèrent de l'oxygène sous l'action de la lumière, découverte fondamentale qui prépare la compréhension future de la photosynthèse.

Parallèlement, plusieurs naturalistes cherchent à établir des classifications plus naturelles que celle de Linné. Bernard de Jussieu, puis son neveu Antoine-Laurent de Jussieu, regroupent les plantes selon un ensemble de caractères et non plus uniquement d'après les organes floraux. Leur méthode permet de rapprocher les espèces possédant de véritables affinités et annonce les systèmes de classification modernes.

Les herbiers et les collections scientifiques prennent une ampleur considérable. Les musées d'histoire naturelle se développent et rassemblent des milliers de spécimens provenant du monde entier. Les échanges entre savants se multiplient grâce aux académies et aux sociétés scientifiques. Les descriptions d'espèces nouvelles sont publiées dans un nombre croissant d'ouvrages spécialisés.

Les grandes expéditions d'exploration contribuent fortement à l'enrichissement des connaissances. Les voyages de James Cook dans le Pacifique permettent notamment aux naturalistes Joseph Banks et Daniel Solander de récolter un grand nombre de plantes inconnues. En Amérique espagnole, plusieurs expéditions botaniques organisées par la couronne étudient la flore du continent et rapportent d'importantes collections en Europe. Les botanistes français, britanniques, espagnols et russes participent eux aussi à cette vaste entreprise d'inventaire du monde végétal.

L'intérêt économique de certaines espèces favorise également les recherches. Les gouvernements cherchent à développer la culture des plantes alimentaires, textiles, médicinales ou industrielles. Le café, le thé, le cacao, la canne à sucre, le coton et diverses épices font l'objet d'études destinées à améliorer leur production et à favoriser leur diffusion dans les colonies.

La botanique reste étroitement liée à la médecine, mais elle acquiert progressivement son indépendance intellectuelle. Les cours universitaires se spécialisent davantage, et certains professeurs se consacrent exclusivement à l'étude des végétaux. Les illustrations scientifiques atteignent un très haut niveau de précision grâce aux progrès de la gravure et à la collaboration entre artistes et naturalistes.

Vers la fin du XVIII^e siècle, la botanique est devenue une science organisée, fondée sur l'observation, la comparaison et l'expérimentation. Les méthodes de classification se perfectionnent, les connaissances anatomiques et physiologiques s'élargissent, et les collections scientifiques couvrent désormais une grande partie de la diversité végétale mondiale.

Le XIX^e siècle

Le XIX^e siècle constitue l'une des périodes les plus fécondes de l'histoire de la botanique. Les progrès réalisés au cours du XVIII^e siècle fournissent aux savants des méthodes de classification et un langage scientifique commun, mais les découvertes qui se succèdent au cours du siècle transforment profondément la compréhension du monde végétal. La botanique cesse progressivement d'être principalement descriptive pour devenir une science expérimentale qui s'intéresse à la structure, au fonctionnement, à l'origine et à la répartition des plantes.

Au début du siècle, les naturalistes poursuivent l'immense travail d'inventaire entrepris à l'époque des Lumières. Les expéditions scientifiques se multiplient dans toutes les régions du monde. Les botanistes accompagnent les voyageurs, les explorateurs et les missions coloniales afin de récolter des espèces inconnues. Les herbiers des grands musées européens s'enrichissent continuellement, tandis que les jardins botaniques deviennent de véritables centres internationaux d'échanges et de recherche.

La classification des végétaux continue de se perfectionner. Les systèmes artificiels hérités de Linné sont progressivement remplacés par des classifications naturelles qui cherchent à regrouper les plantes selon l'ensemble de leurs caractères. Candolle joue un rôle essentiel dans cette évolution. Il entreprend une vaste description des espèces végétales et développe l'idée que les classifications doivent refléter les affinités réelles entre les organismes. Ses travaux influencent durablement les botanistes européens.

L'amélioration constante des microscopes favorise des progrès considérables dans l'étude de l'anatomie végétale. Les chercheurs observent avec une précision croissante les tissus, les cellules et les organes internes des plantes. Au cours des années 1830, Matthias Schleiden propose que tous les végétaux sont constitués de cellules. Avec les travaux parallèles du zoologiste Theodor Schwann, cette idée conduit à la formulation de la théorie cellulaire, selon laquelle la cellule représente l'unité fondamentale de tous les êtres vivants. Cette découverte marque une étape décisive dans l'histoire de la biologie.

Les recherches sur les tissus végétaux se développent rapidement. Les botanistes distinguent les différents types de cellules, identifient les tissus conducteurs de la sève et étudient la croissance des organes. Hugo von Mohl décrit plusieurs structures cellulaires importantes et contribue à préciser le rôle du protoplasme, substance vivante contenue dans les cellules.

La physiologie végétale connaît également un essor spectaculaire. Les savants cherchent à comprendre les mécanismes de la nutrition, de la respiration et de la croissance des plantes. Les travaux de Nicolas-Théodore de Saussure montrent que les végétaux utilisent le dioxyde de carbone atmosphérique et absorbent des substances minérales présentes dans le sol. Ses recherches approfondissent les découvertes du XVIII^e siècle sur la photosynthèse.

Au milieu du siècle, Julius von Sachs devient l'un des principaux fondateurs de la physiologie végétale moderne. Il réalise de nombreuses expériences sur la germination, la croissance et les mouvements des plantes. Il démontre notamment l'importance de la chlorophylle dans la production de matière organique et étudie les effets de la lumière sur les végétaux. Ses ouvrages deviennent des références dans l'enseignement de la botanique.

La question de la reproduction végétale suscite elle aussi de nombreuses recherches. Les botanistes décrivent avec précision la formation des fleurs, la pollinisation et le développement des graines. Ils découvrent les alternances de générations chez certaines plantes, notamment les mousses et les fougères. Wilhelm Hofmeister montre que les différents groupes végétaux présentent des cycles reproducteurs comparables, ce qui permet de mieux comprendre les relations entre les grandes catégories de plantes.

Le XIX^e siècle voit également naître la paléobotanique, discipline consacrée à l'étude des végétaux fossiles. Grâce aux progrès de la géologie, les chercheurs découvrent des restes de plantes anciennes conservés dans les roches. Ces fossiles révèlent l'existence d'une flore très différente de celle du monde actuel et permettent de reconstituer l'histoire de la végétation terrestre.

La géographie botanique se développe sous l'impulsion d'Alexander von Humboldt. Au cours de ses voyages en Amérique, il observe que la répartition des plantes dépend du climat, de l'altitude et des conditions du milieu. Il établit des comparaisons entre les flores de différentes régions du globe et jette les bases de l'écologie végétale et de la biogéographie moderne.

La publication, en 1859, de L'Origine des espèces de Charles Darwin provoque une profonde transformation des sciences naturelles. La théorie de l'évolution par sélection naturelle offre une nouvelle explication des ressemblances et des différences entre les organismes. Les botanistes interprètent désormais les classifications comme le reflet d'une histoire évolutive commune. Darwin lui-même consacre plusieurs travaux aux plantes et étudie notamment les mécanismes de la pollinisation, les mouvements des végétaux et les plantes insectivores.

Parallèlement, la génétique fait ses premiers pas grâce aux expériences réalisées par Gregor Mendel sur les pois entre 1856 et 1863. En étudiant la transmission de certains caractères héréditaires, il découvre les lois fondamentales de l'hérédité. Ses travaux passent largement inaperçus à son époque, mais ils deviennent essentiels au début du XX^e siècle et révolutionnent la biologie végétale.

L'étude des maladies des plantes progresse également. Les chercheurs démontrent que certains parasites microscopiques, notamment les champignons et les bactéries, sont responsables de nombreuses affections végétales. Anton de Bary fonde la phytopathologie moderne en étudiant les maladies des cultures et en établissant le rôle des micro-organismes dans leur apparition.

L'expansion agricole et industrielle du XIX^e siècle renforce l'importance économique de la botanique. Les gouvernements et les institutions scientifiques soutiennent les recherches destinées à améliorer les rendements agricoles, à introduire de nouvelles cultures et à lutter contre les parasites. Les stations expérimentales agricoles se multiplient dans plusieurs pays.

Les universités créent des chaires spécialisées, les sociétés botaniques se développent et les revues scientifiques favorisent la diffusion rapide des découvertes. Les herbiers atteignent des dimensions considérables et les collections végétales des musées deviennent des outils indispensables pour les chercheurs.

Le XX^e siècle

L'une des avancées majeures de cette période fut le développement rapide de la physiologie végétale. Les scientifiques ont commencé à déchiffrer les mécanismes complexes de la photosynthèse, de la respiration, de la transpiration et du transport des nutriments dans les plantes. Des figures comme Frederick Blackman ont approfondi notre compréhension de la photosynthèse en étudiant les facteurs limitants, démontrant que ce processus n'était pas un simple acte chimique mais une série de réactions complexes influencées par la lumière, la température et la concentration en dioxyde de carbone. Le rôle des éléments minéraux dans la nutrition des plantes a été davantage élucidé, avec des recherches approfondies sur les macro et micro-nutriments essentiels à la croissance et au développement des plantes. Les études sur les hormones végétales, ou phytohormones, ont également commencé à émerger, identifiant des substances comme l'auxine et la gibbérelline et leur rôle crucial dans la régulation de la croissance, du développement et des réponses environnementales des plantes. Ces découvertes ont jeté les bases de l'agriculture moderne et de l'horticulture, permettant de manipuler la croissance des plantes pour améliorer les rendements et la qualité des cultures.

Parallèlement à la physiologie végétale, la génétique végétale a connu une croissance exponentielle. La redécouverte des lois de Mendel a fourni un cadre théorique pour comprendre l'hérédité des caractères végétaux. Les botanistes ont commencé à appliquer ces principes à l'amélioration des plantes, en développant des variétés de cultures plus résistantes aux maladies, plus productives et mieux adaptées à différents environnements. La cytogénétique, l'étude des chromosomes et de leur rôle dans l'hérédité, a également progressé, permettant de comprendre les bases chromosomiques de l'hérédité et des mutations. Les travaux de Barbara McClintock sur le maïs, bien que largement reconnus plus tard, ont commencé durant cette période, révélant des mécanismes génétiques complexes et inattendus, comme les transposons. La génétique des populations végétales a également commencé à se développer, étudiant la variation génétique au sein des populations de plantes et les forces évolutives qui la façonnent.

L'écologie végétale, bien que déjà présente, s'est structurée davantage en tant que discipline scientifique distincte. Les études sur les communautés végétales, les successions écologiques et les relations entre les plantes et leur environnement ont gagné en importance. Des concepts comme les biomes, les zones de végétation et les cycles biogéochimiques ont été affinés. L'écologie expérimentale a commencé à se développer, avec des botanistes concevant des expériences pour tester des hypothèses sur les interactions entre les plantes et leur environnement. L'importance de la conservation de la biodiversité végétale a également commencé à être reconnue, bien que la prise de conscience publique et les actions concrètes aient mis plus de temps à se manifester pleinement.

La taxonomie et la systématique, les disciplines traditionnelles de la botanique, ont continué d'évoluer. Bien que la morphologie comparée restât importante, les botanistes ont commencé à intégrer de nouvelles sources de données, comme l'anatomie, la cytologie et la chimie des plantes, pour améliorer la classification et la compréhension des relations évolutives entre les groupes végétaux. Le développement de la microscopie, notamment la microscopie électronique qui émerge à partir des années 1940, a permis d'étudier les structures végétales à des niveaux de détail sans précédent, fournissant de nouvelles informations pour la taxonomie et l'anatomie végétale. La paléobotanique, l'étude des plantes fossiles, a continué de contribuer à notre compréhension de l'évolution des plantes au fil du temps géologique, en révélant l'histoire des différents groupes végétaux et les changements dans la flore terrestre au cours des ères géologiques.

La pathologie végétale a gagné en importance en raison de son impact direct sur l'agriculture et la sécurité alimentaire. Les botanistes ont étudié les maladies des plantes causées par des champignons, des bactéries, des virus et d'autres agents pathogènes, cherchant à comprendre les cycles de vie des agents pathogènes et les mécanismes de résistance des plantes. Le développement de fongicides et d'autres méthodes de lutte contre les maladies des plantes a commencé à progresser, bien que les approches chimiques aient soulevé des préoccupations environnementales qui se sont intensifiées plus tard.

L'économie botanique, l'étude des utilisations pratiques des plantes par les humains, a continué d'être un domaine important. La recherche sur les plantes médicinales, les plantes alimentaires, les fibres végétales, les bois et autres produits végétaux a progressé, souvent en lien avec les besoins des industries et les enjeux de santé publique. Les explorations botaniques, bien que moins nombreuses qu'aux siècles précédents, ont continué à enrichir les collections botaniques et à apporter de nouvelles espèces à étudier et potentiellement à cultiver.

La première moitié du XX^e siècle a également été marquée par deux guerres mondiales, qui ont eu un impact sur la recherche botanique. Pendant les guerres, la botanique a été mise à contribution pour soutenir l'effort de guerre, notamment en étudiant les plantes pouvant servir de sources alternatives de nourriture, de médicaments ou de matières premières. Après la Seconde Guerre mondiale, la recherche scientifique en général a connu un essor, avec un financement accru et une collaboration internationale plus forte.

Dans les années 1950 et 1960, l'essor de la microscopie électronique fut un catalyseur majeur. Pour la première fois, les botanistes pouvaient observer l'ultrastructure des cellules végétales avec une résolution sans précédent. Cela a révolutionné la compréhension de la photosynthèse, avec la découverte des détails des thylakoïdes dans les chloroplastes et la clarification du cycle de Calvin. L'organisation interne des cellules, les détails des parois cellulaires, les structures des organites comme les mitochondries et les ribosomes sont devenus visibles et étudiables avec une précision inédite. Cette période a également vu un approfondissement considérable de la physiologie végétale. Les travaux sur les hormones végétales, telles que les auxines, les gibbérellines et les cytokinines, ont progressé rapidement, révélant leur rôle crucial dans la croissance, le développement et la réponse des plantes à l'environnement. L'étude des mécanismes de transport de l'eau et des nutriments dans les plantes a également bénéficié de nouvelles méthodes, notamment l'utilisation d'isotopes radioactifs pour tracer les flux.

Parallèlement à ces avancées en physiologie et en anatomie cellulaire, la systématique et la taxonomie botanique ont commencé à intégrer de nouvelles approches. Si la morphologie restait la base de la classification, l'arrivée de la chimiotaxonomie, utilisant la composition chimique des plantes pour éclairer les relations évolutives, a apporté une dimension supplémentaire. L'utilisation de techniques biochimiques pour analyser les protéines et les composés secondaires a permis de confirmer ou de remettre en question les classifications basées uniquement sur les caractères morphologiques. L'écologie végétale a également pris son essor, influencée par l'écologie générale et le développement de la théorie des écosystèmes. L'étude des communautés végétales, des interactions entre les plantes et leur environnement, et des processus écologiques tels que la succession végétale et les cycles biogéochimiques s'est intensifiée. L'intérêt pour la conservation de la nature a commencé à croître, bien que la notion de biodiversité n'ait pas encore atteint la centralité qu'elle allait acquérir plus tard.

Les années 1970 et 1980 ont été marquées par l'émergence de la biologie moléculaire et son impact croissant sur la botanique. La découverte de l'ADN dans les années 1950 comme support de l'information génétique et le développement des techniques de biologie moléculaire, comme le séquençage de l'ADN et la PCR (réaction en chaîne par polymérase), ont ouvert de nouvelles perspectives extraordinaires. En botanique, cela a conduit à la naissance de la systématique moléculaire. Les séquences d'ADN, notamment celles de l'ADN ribosomique et de l'ADN chloroplastique, sont devenues des outils puissants pour reconstruire l'arbre phylogénétique des plantes et résoudre les questions de parenté évolutive. Cette approche a souvent confirmé des classifications traditionnelles, mais a aussi révélé des relations inattendues et conduit à des révisions majeures de la classification des plantes. La phylogénie moléculaire a permis de mieux comprendre l'évolution des grandes lignées végétales, comme l'origine des angiospermes (plantes à fleurs) et les relations entre les différentes familles et ordres.

La physiologie végétale a continué à progresser, avec une compréhension plus fine des mécanismes moléculaires régissant les processus fondamentaux. L'étude des récepteurs hormonaux, des voies de signalisation intracellulaire et de la régulation de l'expression des gènes a permis de décrypter les mécanismes par lesquels les plantes perçoivent et répondent à leur environnement. Les recherches sur la photosynthèse ont continué, notamment sur les mécanismes de capture de la lumière, de transport des électrons et de fixation du carbone. L'étude du métabolisme secondaire des plantes, important pour la pharmacologie et l'écologie chimique, a également connu un essor.

L'écologie végétale a continué de se développer, en intégrant de plus en plus les concepts de la biologie de la conservation. La prise de conscience croissante des problèmes environnementaux, tels que la déforestation, la pollution et le changement climatique, a stimulé la recherche sur les impacts de ces perturbations sur les écosystèmes végétaux et la biodiversité. L'écologie des populations végétales, l'étude des interactions plantes-animaux et l'écologie du paysage sont devenues des domaines de recherche importants. La notion de biodiversité, bien que déjà présente, a commencé à prendre une importance centrale, en lien avec la crise d'extinction des espèces.

Les années 1990 ont marqué l'entrée dans l'ère de la génomique. Le séquençage du génome d'Arabidopsis thaliana, une petite plante modèle, a été un événement majeur, ouvrant la voie à la génomique végétale. La disponibilité du génome complet  d'Arabidopsis a permis d'identifier et de caractériser des milliers de gènes végétaux, de comprendre leurs fonctions et leurs interactions. Cela a eu un impact considérable sur tous les domaines de la botanique, de la physiologie à la systématique en passant par l'écologie et le développement. La génomique comparée, qui consiste à comparer les génomes de différentes espèces végétales, est devenue un outil puissant pour étudier l'évolution des gènes et des génomes végétaux, et pour identifier les bases génétiques de l'adaptation des plantes à différents environnements.

La biotechnologie végétale a également connu un développement spectaculaire dans les années 1990. Les techniques de transformation génétique des plantes, qui permettaient d'introduire des gènes étrangers dans le génome des plantes, sont devenues plus efficaces et plus largement utilisées. Cela a ouvert la voie à la création de plantes génétiquement modifiées (PGM) présentant des caractéristiques nouvelles, comme la résistance aux herbicides, aux insectes ou aux maladies, ou encore une meilleure qualité nutritionnelle. Les PGM ont suscité de vifs débats, notamment sur les questions de sécurité alimentaire et environnementale, mais elles ont également eu un impact significatif sur l'agriculture et l'industrie agroalimentaire.

La botanique de la fin du XX^e siècle a, par ailleurs, été marquée par une interdisciplinarité croissante. Les botanistes ont de plus en plus collaboré avec des chercheurs d'autres disciplines, comme la chimie, la physique, l'informatique et les sciences de la terre, pour aborder des questions complexes et multidimensionnelles. L'étude du changement climatique et de ses impacts sur les plantes et les écosystèmes, la conservation de la biodiversité face aux pressions anthropiques, le développement de nouvelles cultures et de nouvelles utilisations des plantes, sont devenus des défis majeurs pour la botanique du XXI^e siècle, dont les fondations ont été solidement établies durant la seconde moitié du XX^e siècle. 

Le premier quart du XXI^e siècle

L'avènement des technologies de séquençage à haut débit, ou séquençage de nouvelle génération (NGS), a démocratisé l'accès aux données génomiques. Au lieu d'un seul génome modèle, les botanistes ont rapidement pu séquencer les génomes de nombreuses espèces végétales, cultivées et sauvages, offrant des perspectives comparatives inestimables. Ces données massives ont révolutionné la systématique végétale, permettant de reconstruire l'arbre phylogénétique des plantes avec une résolution et une précision accrues. Des relations évolutives autrefois obscures ont été éclaircies, et la classification des plantes a été affinée, reflétant mieux l'histoire de leur diversification. Le concept de phylogénomique, utilisant les données génomiques pour reconstruire la phylogénie, est devenu central dans la systématique botanique.

Parallèlement à la révolution génomique, la physiologie végétale a connu des avancées significatives. La compréhension des processus photosynthétiques, de la régulation hormonale, du transport des nutriments et des réponses aux stress environnementaux s'est approfondie. Les mécanismes moléculaires sous-jacents à ces processus ont été décryptés grâce à l'intégration des approches génomiques, protéomiques et métabolomiques. Par exemple, la découverte de nouveaux phytohormones et la caractérisation des voies de signalisation hormonale ont permis de mieux comprendre comment les plantes coordonnent leur croissance, leur développement et leurs réponses aux stimuli externes. L'étude des interactions plantes-microorganismes a également explosé, révélant la complexité et l'importance du microbiome végétal pour la santé et la productivité des plantes. La rhizosphère, zone de sol influencée par les racines, est apparue comme un écosystème microbien crucial, influençant l'acquisition des nutriments, la résistance aux maladies et la tolérance aux stress abiotiques.

L'écologie végétale a bénéficié des outils moléculaires et génomiques pour étudier les interactions entre les plantes et leur environnement à différentes échelles, du gène à l'écosystème. La génétique des populations et la génomique écologique ont permis d'étudier l'adaptation des plantes aux conditions environnementales locales, de comprendre les flux génétiques entre populations et de prédire les impacts du changement climatique sur la distribution et la survie des espèces végétales. Le changement climatique est devenu un thème central de la recherche botanique, avec un accent particulier sur la compréhension des réponses des plantes aux augmentations de température, aux sécheresses, aux inondations et aux changements de concentration en CO2 atmosphérique. La modélisation des réponses des plantes au climat et la prédiction des impacts sur les écosystèmes et l'agriculture sont devenues des domaines de recherche essentiels.

La botanique appliquée a également connu des développements majeurs. L'amélioration des cultures agricoles, un défi constant, a été transformée par l'utilisation des outils de la génomique et de la biotechnologie. Le développement de variétés résistantes aux maladies, tolérantes à la sécheresse, plus nutritives et plus productives a progressé grâce à la sélection assistée par marqueurs moléculaires, à la transgénèse et plus récemment, à l'édition génomique, notamment avec la technologie CRISPR-Cas9. L'édition génomique offre un potentiel immense pour modifier précisément le génome des plantes et accélérer l'amélioration des cultures, tout en soulevant des questions éthiques et réglementaires importantes. L'agriculture de précision, utilisant des capteurs, des drones et des analyses de données, s'est développée pour optimiser l'utilisation des ressources et minimiser l'impact environnemental de l'agriculture.

La conservation de la biodiversité végétale est devenue une préoccupation de plus en plus urgente. La perte d'habitats, le changement climatique, les espèces invasives et la surexploitation des ressources naturelles menacent de nombreuses espèces végétales. La botanique de la conservation s'est renforcée, utilisant les outils de la génomique, de l'écologie et de la modélisation pour identifier les espèces menacées, comprendre les facteurs de déclin et élaborer des stratégies de conservation efficaces. Les jardins botaniques ont joué un rôle crucial dans la conservation ex situ des espèces menacées et dans la sensibilisation du public à l'importance de la biodiversité végétale.

Enfin, on notera l'évolution des outils et des approches méthodologiques en botanique. La microscopie a continué de progresser, avec le développement de microscopes confocaux, super-résolution et à feuille de lumière, permettant de visualiser les structures et les processus cellulaires avec une précision toujours plus grande. L'imagerie non invasive, comme l'IRM et la tomographie, a permis d'étudier les plantes vivantes en trois dimensions, ouvrant de nouvelles perspectives pour la physiologie et le développement végétal. La bioinformatique et l'analyse de données massives sont devenues des compétences essentielles pour les botanistes, permettant d'exploiter la richesse des données génomiques, écologiques et physiologiques. L'automatisation et la robotique ont également fait leur apparition dans la recherche botanique, notamment pour le phénotypage à haut débit, permettant de caractériser rapidement de grandes collections de plantes.