Ogrody botaniczne narodziły się w okresie nowożytnym w związku ze zmianą kulturową odnoszącą się do sposobu traktowania roślin. Pojawiły się nowe zainteresowania: botanicy zajmowali się opisem i katalogowaniem roślin, artyści pracowali nad ich detalicznym przedstawieniem, a drukarze chętnie rozpowszechniali wzory i formy roślinne. Nowy wynalazek – mikroskop – pozwolił na dokonywanie szczegółowych analiz i rozszerzył możliwości poznawcze oka, które, uzbrojone w tak dokładne urządzenie, mogło widzieć zdecydowanie więcej – zyskało niejako ponadnaturalną zdolność postrzegania. Pierwsze mikroskopy używane były w krajach niderlandzkich. Ich prototypy pojawiły się około roku 1590, kiedy to Zachariasz Janssen i jego ojciec Hans opracowali urządzenia powiększające, jednak zaledwie, tak byśmy powiedzieli dziś, dziesięciokrotnie. Dlatego ich użycie nie było zbyt popularne. Wczesne mikroskopy pomagały przy szczegółowym oglądzie obiektów, przy ich katalogowaniu i klasyfikacji, jednak nie sprawdziły się jako narzędzie badawcze. Dopiero mikroskop opracowany i rozpowszechniony w XVII wieku przez Antoniego van Leeuwenhoeka pozwolił zajrzeć w głąb roślin. Przyrodnik obserwował za jego pomocą pierwsze komórki, plemniki i erytrocyty, badał także pierwotniaki. Znamienne jest owo przejście – od coraz dokładniejszego oglądu zewnętrznego do wejścia w głąb rośliny. Rewolucyjna zmiana w możliwościach poznawczych oka zaważyła na całym nowożytnym stosunku do natury.
Wreszcie rośliny stały się poszukiwanym obiektem kolekcjonerskim. Najlepiej przedstawia to historia tulipanów, których popularność doprowadziła do zguby wiele rodzin. Gromadzenie kwitnących roślin ozdobnych było równie ważnym aspektem kolekcjonowania, jak zbieranie cennych przedmiotów: antyków, dzieł sztuki czy innych precjozów, jak drogie kamienie, perły, wyroby jubilerskie. W okresie baroku kwiaty stały się poszukiwanym elementem kolekcji, który mógł wprawić w zadziwienie zwiedzających nie tylko włoskie ogrody. John Evelyn, jedna z najważniejszych postaci kultury XVII wieku w kontekście tradycji zakładania i pielęgnowania ogrodu, opisał w swoim pamiętniku (The Diary) z lat 1640–1703 liczne zwiedzane w czasie podróży po Europie ogrody włoskie i francuskie. Przedstawił w nim między innymi dywany kwiatów w Villi Borghese, gdzie obok kolekcji kwiatów gromadzone były także zwierzęta, mieściło się tu bowiem miniaturowe zoo.
Przeznaczeniem nowożytnych ogrodów było dawanie przyjemności i rozrywki. Czasem jednak pełniły także funkcję galerii rzeźby, muzeum czy kolekcji roślin. Już pierwsi humaniści, spotykający się w połowie XV wieku w Akademii Florenckiej założonej przez Kosmę I Medyceusza zwanego Starszym, włączyli do swych studiów nad starożytną nauką, literaturą i historią sztukę projektowania ogrodów. Kosma Medyceusz lubił samodzielnie przycinać krzewy winorośli w swojej winnicy. Ogrody stały się miejscem dysput filozoficznych, przestrzenią pełną muzyki i wszystkiego tego, co sprzyjało bogaceniu duszy.
We włoskich założeniach parkowych fascynujące były także małe, intymne ogrody, które cieszyły oko kolekcją kwiatów. W giardino segreto zbiór kwiatów rywalizował ze zgromadzonymi antykami, medalami, cennymi kamieniami. Dostęp do niewielkiego sekretnego ogrodu był ograniczony, niewielu mogło napawać się jego pięknem. Stanowił ukrytą tajemnicę, skarb, który tylko nieliczni mogli ujrzeć.
Kolekcjonowanie roślin było konsekwencją zmiany w ich postrzeganiu. Pierwsza kwestia związana z tą zmianą dotyczy zależności między planem, układem formalnym przestrzeni, strukturą ogrodu a rzeczywistym wykorzystaniem roślinności i jej właściwości. W renesansowych i barokowych ogrodach zakładanych we Włoszech i Francji (które naśladowano potem w innych krajach) kwestie architektoniczne wciąż przeważały nad botanicznymi. Wiązało się to także z dążeniem do rozdzielenia projektowania, planowania ogrodu i jego wyglądu od tego, jakie rośliny będą w nim użyte. Widać to w tendencjach w okresie przed 1690 rokiem. Teoria projektowania zatem w dobie dojrzałego baroku i w okresie oświecenia była stopniowo uzupełniana poprzez świadomy dobór roślinności wywołany entuzjazmem kolekcjonowania. Coraz częściej rośliny przywożono z zamorskich krajów.
Szczególnie popularne jako wyjątkowe drzewa i ozdoby ogrodu były cytryny. Rośliny cytrusowe generalnie uważano za bardzo rzadkie i dziwne. Porównywano je do roślinności rajskiego ogrodu Hesperyd. John Evelyn odnotował w swym pamiętniku obiekty, które zachwyciły go w ogrodach Villi Montalto: sadzawkę z rybami, posągi, inskrypcje, starożytne marmury, ale wśród tego wszystkiego najbardziej zaskoczyło go monstrualne drzewo cytrynowe. Podobnie w Villi Aldobrandini duże wrażenie wywarły na nim cytrynowe drzewa, które były tak bujne, że pochłonęły dzieła wykonane w kamieniu. I były one dla niego nie mniej ważne niż cała kolekcja antycznych rzeźb czy też innych osobliwości.
Zmiana stosunku do natury wiązała się również z nowym postrzeganiem przeznaczenia roślin i nowymi metodami ich opisu. Do okresu nowożytnego często dominowała użytkowa wizja natury. Rośliny znane były przede wszystkim ze względu na działanie, jakie mają przyrządzone z nich napary; istotne jest to, czym skutkuje spożycie poszczególnych ich elementów, jakie zastosowanie medyczne bądź spożywcze mogą mieć dla człowieka. Zresztą dobitnie świadczy o tym anegdota związana z tulipanami, których kolekcjonowanie, jak już wiemy, stało się wielką pasją Niderlandczyków w XVII wieku. W 1562 roku pewien kupiec z Antwerpii otrzymał wraz z belami płótna z Turcji kilka cebul, które ugotował i zjadł, myśląc, że to zwykłe, codzienne warzywo. A były to właśnie cebulki tych cennych kwiatów. O niespotykanej eksplozji nowych zainteresowań świadczy fakt, iż od lat sześćdziesiątych XVI wieku w przeciągu następnych stu lat do Europy dotarło dwadzieścia razy więcej nowych gatunków roślin niż przez wszystkie poprzednie lata razem wzięte.
Nowe rośliny były opracowywane przez botaników, klasyfikowane i opisywane, a ogrodnicy pracowali nad możliwościami ich rozwoju i wzrostu. Sadzono je przede wszystkim w ogrodach botanicznych, często znajdujących się przy uniwersytetach lub w prywatnych kolekcjach. W ogrodach botanicznych pojawił się nawet zwyczaj publikowania swego rodzaju katalogów stanowiących, jak dziś, połączenie planu – mapy ogrodu – z katalogiem niemal w formie muzealnej. Pomagały one zwiedzającym dotrzeć do konkretnej rośliny i ułatwiały obcowanie z daną osobliwością przyrodniczą. Sadzonki podlegały także wymianie i były nierzadko obiektem handlu. Botanicy, którzy mieli przede wszystkim wykształcenie medyczne, stali się osobami popularnymi. Zapraszanie osób o takiej profesji na dwór było świadectwem nowoczesnych poglądów, nie tylko zatem chętnie je goszczono, ale chętnie ich również słuchano w kwestii prawidłowego doboru roślinności. Tylko rada prawdziwego badacza mogła uczynić kolekcję pełną, a był to wszak cel tych, którzy ją gromadzili.
Rożne są strategie kolekcjonowania, zatem i strategie gromadzenia zbioru roślin bywały odmienne. Słynni botanicy, tacy jak chociażby Kluzjusz, reprezentowali naukowy stosunek do świata, więc dobór kolekcji, który proponowali, oparty był na przesłankach badawczych. Zdarzali się jednak botanicy awanturnicy często podejmujący zamorskie podróże i niejednokrotnie wchodzący w posiadanie roślin w sposób niezgodny z prawem lub poprzez stosowanie różnego rodzaju metod manipulacji.
Inną strategię kolekcjonowania przyjęli królewscy ogrodnicy – John Tradescant Starszy oraz jego syn, też John, zwany Młodszym. W należącym do nich ogrodzie w południowym Londynie znajdowało się słynne muzeum zwane Arką. Instytucja ta była otwarta dla publiczności, a za jej odwiedzenie należało zapłacić sześć pensów. Uważa się, iż było to prawdopodobnie pierwsze publiczne muzeum w Anglii. Zbiory prezentowane w Arce stały się zalążkiem Ashmolean Museum w Oksfordzie.
Ideą Arki było przeniesienie koncepcji botanicznej kolekcji na płaszczyznę interpretacji biblijnej. W Arce Tradescantów, jak w jej prefiguracji – arce Noego, przechowany miał zostać cały świat. W niewielkiej skrzyni zamknięto mikrokosmos – pomniejszony zalążek, z którego w każdej chwili mógł wykiełkować piękny kwiat kosmosu. To małe uniwersum poddane było dominacji oglądającego, który stawał się jego panem i mógł dobierać artefakty, selekcjonować ukazywaną rzeczywistość.
Także wspomniana już postać Kluzjusza – innego botanika i kolekcjonera – wymaga choć paru słów komentarza. Charles de l’Ecluse (1526–1609), znany jako Carolus Clusius, był poliglotą, prawnikiem, filozofem, historykiem, kartografem, zoologiem i numizmatykiem. Opierał swoją wiedzę z zakresu botaniki na doświadczeniu i własnych badaniach, a nie na naukowych podstawach i uznanych powszechnie teoriach. Prowadzony przez niego ogród w Lejdzie stał się prawdziwym ogrodem botanicznym, gdyż jego twórca hodował w nim, jak wynika z indeksu z 1594 roku, wszystkie typy roślin. Kluzjusza pasjonowała nie tylko kariera akademicka. Był prawdziwym hodowcą – jako jeden z pierwszych zdobył doświadczenie w uprawie nowych roślin cebulowych. Matteo Caccini, florencki entuzjasta, podarował Kluzjuszowi pochodzącą z Iranu cebulę kwiatu, który później nazwano Tulipa clusiana. W 1593 roku Kluzjusz przyjął stanowisko prefekta ogrodu botanicznego w Lejdzie i zabrał doń swoje tulipany, aczkolwiek od razu pierwszej zimy część z nich ukradziono. Kwiaty te stawały się coraz bardziej cenne.
Założony w 1577 roku ogród botaniczny w Lejdzie należał, obok ogrodu w Pizie z 1543 roku, do najstarszych przykładów ogrodów botanicznych. Łączyły one funkcje wystawiennicze z badawczymi. W Lejdzie także mamy do czynienia z połączeniem ogrodu botanicznego z instytucją, którą dziś nazwalibyśmy muzeum historii naturalnej. Znajdowało się tam zbudowane w 1599 roku ambulacrum, gdzie zgromadzono zbiór naturaliów.
Kolejne ogrody botaniczne powstały we Florencji (w 1545 roku), w Bolonii (w 1567), w Heidelbergu i Montpellier (w 1593), w Oksfordzie (w 1621) i w Paryżu (w 1626; obecny Jardin des Plantes). Ogrody botaniczne funkcjonowały jako pomoc edukacyjna dla studentów, dlatego często związane były z ośrodkami naukowymi, przyszli lekarze mieli w nich zdobywać wiedzę o roślinach, jednak szybko zyskały inne funkcje. Zaczęto sprowadzać coraz więcej roślin z zagranicy – takich, które nie miały medycznego przeznaczenia, a jedynie cieszyły oko i stanowiły kolejne obiekty kolekcjonerskie.
Dzięki założycielom ogrodów botanicznych znajomość roślin leczniczych, w tym egzotycznych, rozwijała się także w Rzeczypospolitej. W Warszawie znajdowały się dwa królewskie ogrody botaniczne z około 1650 roku: jeden pod Zamkiem Królewskim, drugi za Pałacem Kazimierzowskim. Także w ośrodku gdańskim od XVI do XVIII wieku nastąpił ogromny rozwój nauk przyrodniczych. Jest to zasługą wielu niezależnych badaczy, reprezentantów rożnych dyscyplin, lecz jednego nurtu – tzw. nowej nauki. Najwybitniejszymi spośród tych uczonych byli w dobie baroku Jan Heweliusz oraz Jakub Breyne (1637–1697), kupiec i botanik pochodzenia niderlandzkiego. Ten ostatni stworzył w Gdańsku ogród botaniczny, który wykorzystywał do swoich celów badawczych. Eksperymentował tam, sadząc rośliny pochodzące zarówno z okolic Gdańska, jak i egzotyczne, które kupował i przywoził. W kolekcji Jakuba Breynego znalazły się także inne osobliwości przyrody: skamieniałości, minerały i muszle. Posiadał ciekawy gabinet osobliwych naturaliów, którego inwentarz się zachował. W XVIII wieku sławę zyskały w całej Europie gdańskie ogrody botaniczne Jakuba Teodora Kleina, Jana Filipa Breynego (syna wspomnianego Jakuba) i Jana Gotfryda Reygera. Byli to kontynuatorzy prac Jakuba Breynego, którzy jednak już zdecydowanie w nowym duchu odczytywali ideę kolekcji. Znane w okresie nowożytnym ogrody botaniczne znajdowały się także w Elblągu i Pasłęku.
Ciekawym aspektem poszukiwań botanicznych nowożytności była chęć odtworzenia zbioru Dioskuridesa. Opisana przez niego w I wieku naszej ery w pięciotomowym dziele pt. De materia medica grupa pięciuset roślin stanowiła podstawę prac botanicznych okresu nowożytnego. Mimo nowych odkryć przyrodniczych wciąż podążano śladami antycznego uczonego, który do przygotowania swojej książki wykorzystał inne zielniki, nieistniejące już lub nieznane. O poczytności dzieła świadczy liczba jego kopii. Przetrwały dwadzieścia trzy, a najbardziej zdobną jest Codex Vindobonensis, rękopis wykonany w Konstantynopolu dla księżniczki Juliany Anicii około 512 roku. Kodeks zawiera barwne iluminacje roślin i całostronicowe sceny o innej tematyce, w tym – przedstawienie samego Dioskuridesa.
W początkach myśli nowożytnej dało się także zauważyć zainteresowanie roślinami jako obiektami nie tyle symbolicznymi, co artystycznymi, ogniskującymi naturalne piękno. O ile wcześniejsze zielniki były opracowywane na zasadzie znakowej, stylizowanej i metaforycznej, o tyle od początku renesansu pojawiło się wyraźne zainteresowanie przyrodą jako obiektem nie tylko znaczącym, ale i artystycznym. Rysunki kwiatów i drzew wykonywane przez Leonarda da Vinci czy akwarele Albrechta Dürera zapowiadały nadejście nowej wizji natury. Można to także wiązać z pojawieniem się ilustracji naukowej, której najważniejszym przeznaczeniem stała się możność identyfikacji rośliny przez odbiorcę za pomocą rysunku. Istotne były więc: detal, próba odwzorowania naturalnego koloru, staranność w przedstawieniu wszystkich elementów rośliny, a także chęć uwidocznienia na jednym szkicu kilku jej części, które w przyrodzie nie mają możliwości wystąpić równocześnie – kwiatów wraz z pąkami czy owocami, a także nasion i liści. Ilustracja taka zakłada wyjątkowe zbliżenie się do obiektu, czasem operowanie makroskalą, zwrócenie uwagi na szczegół i podkreślenie cech dystynktywnych. Rysownik naukowy stał się także botanikiem, wnikliwym obserwatorem. Musiał poznać specyfikę morfologii roślin, a często także ich cykl wegetatywny.
Wynalazek druku pozwolił na zmiany w formie ilustracji naukowej. Dawne zielniki ozdabiane były miniaturami ręcznie. W XVI wieku miejsce stylizowanych przedstawień natury zajęły odbitki z drzeworytniczych klocków, które można było zakomponować w ramach strony tekstu. A okres baroku przyniósł jeszcze rozwój technik graficznych: rytowanie w metalu i akwafortę, które poprawiły jakość odbitek plastycznych i pozwoliły przedstawić większą liczbę szczegółów. Dzięki temu można było tworzyć o wiele bardziej naturalistyczne ilustracje, oddające wyraźniej cechy morfologiczne poszczególnych obiektów. Zmieniła się estetyka i technika ich prezentacji. Ilustracje te były często ręcznie kolorowane. Ilustracja botaniczna stała się przestrzenią współpracy artysty i uczonego.
Zmiana w podejściu do natury czytelna jest zatem w przypadku analizy ksiąg poświęconych roślinom. Były to przede wszystkim zielniki, które pierwotnie grupowały elementy natury jedynie pod względem właściwości leczniczych. Obca była im systematyka naukowa, biologiczna. Pojawienie się w XVI wieku trzech wielkich zdobionych rycinami zielników napisanych przez lekarzy stanowiło zapowiedź nowej epoki w tej dziedzinie. Wszystkie zawierały szczegółowe opisy, a ich ilustratorzy przedstawiali całe rośliny, także ich korzenie.
Wiedzę o przyrodzie zgromadzoną w polskich zielnikach prezentują dzieła Stefana Falimirza O ziołach i o mocy ich z 1534 roku i Marcina z Urzędowa Zielnik polski z 1595 roku oraz poradnik Marcina Siennika (z suplementem: Sekrety czcigodnego Aleksego z Piemontu). Najciekawszym dokonaniem polskiej botaniki w tym względzie był Zielnik Herbarzem z ięzyka Łacinskiego zowią Szymona Syreńskiego, wydany w Krakowie w 1613 roku. Dzieło zawiera opisy 765 roślin, głownie leczniczych, oraz sposoby ich użytkowania w gospodarstwie domowym, rzemiośle i weterynarii. Można w nim znaleźć nie tylko receptury leków roślinnych, ale i przepisy kulinarne, sposoby zwalczania szkodników czy leczenia bydła domowego.
Podsumowaniem wiadomości, jakie zebrała kultura staropolska na temat roślin, był napisany przez Jana Kluka i wydany latach 1786–1788 w Warszawie Dykcjonarz roślinny, w którym podług układu Linneusza są opisane rośliny nie tylko krajowe, dzikie, pożyteczne albo szkodliwe: na roli, w ogrodach, oranżeriach utrzymywane: ale oraz i cudzoziemskie, które by w kraju pożyteczne być mogły albo z których mamy lekarstwa, korzenie, farby etc., albo które jakową nadzwyczajność w sobie mają: ich zdatności lekarskie, ekonomiczne, dla ludzi, koni, bydła, owiec, pszczół etc. utrzymywanie, który w nowym już, oświeceniowym duchu naukową wiedzę o naturze kierował ku niezmiennemu praktycyzmowi „użytkowników” natury. Jan Kluk opisał w sumie 1536 gatunków roślin krajowych i zagranicznych, ułożonych w alfabetycznym porządku nazw łacińskich, i przyporządkował im nazwy polskie.
Około 1600 roku pojawiły się florilegia – ilustrowane antologie z realistycznymi akwarelami i sztychami przedstawiającymi rośliny w całości, a także osobno, często w powiększeniu, poszczególne części roślin: kwiaty, owoce, nasiona. Publikacje te były ilustrowane pięknymi, bogatymi w szczegóły odbitkami drzeworytniczymi czy akwafortami, a ponadto sporządzanymi do konkretnych wydań szkicami. Były ważne ze względu na swoją wartość botaniczną, jako kompleksowe zespoły informacji, ale także niosły ze sobą wartość kolekcjonerską i stały się obiektami pożądanymi na rynku sztuki. Florilegia to odpowiedniki dzisiejszych leksykonów, z których korzystają szkółkarze. Zawierały zdecydowanie mniej opisów niż herbaria, a informacje tam prezentowane dotyczyły raczej warstwy estetycznej, a nie konkretnych wiadomości z zakresu botaniki. Dzięki wynalazkowi mikroskopu możliwe było przyjrzenie się każdemu kwiatowi w sposób do tej pory niemożliwy. Niezwykłe przybliżenie, powiększenie najdrobniejszych szczegółów czyniło ludzkie oko narzędziem o wiele doskonalszym niż w czasach renesansu. Projektowana w perspektywie zbieżnej nadludzka zdolność oka stała się jedynie wstępem do tego, co mogło oko uzbrojone w tak wyszukane narzędzie. Największą popularnością cieszyło się florilegium Crispijna van de Passe Hortus floridus, opublikowane po raz pierwszy w 1614 roku.
Florilegia związane były także z rozwojem martwej natury jako gatunku malarstwa. Wzmocnił on swoją pozycję szczególnie w XVII-wiecznych Niderlandach. Artyści chętnie malowali dekoracyjnie ułożone w wazonach bukiety kwiatów. Inspiracje czerpali nie tylko z natury, ale także z ilustrowanych katalogów roślin. Często zestawiane ze sobą kwiaty nie kwitły jednocześnie, wizerunki te zatem przedstawiały obraz natury idealnej, w której uchwycony zostaje najwspanialszy jej moment – chwila kwitnienia. Poziom dokładności modelunku, sposób oddania szczegółu, kwestia doboru koloru pozwalały traktować te dzieła także w kategorii wizerunków edukacyjnych. Umożliwiały identyfikację danych roślin. Ich cechy dystynktywne związane były z botaniczną klasyfikacją, a zatem wymagały od malarzy odpowiednich studiów przed rozpoczęciem pracy artystycznej.
Idea kolekcjonowania roślin wiązała się nie tylko z naukową potrzebą ich badania, klasyfikowania, a następnie opisu w zielniku lub innej publikacji. Nie ograniczała się również do artystycznej chęci oddania szczegółów roślin, ich elementów, cech wyróżniających w postaci ilustracji naukowej czy też realistycznego malarstwa. Jej niewątpliwym składnikiem był rynek. W XVII wieku w Europie wzrosło ogromnie komercyjne zainteresowanie kwitnącymi roślinami. Do niedawna były one dostępne jedynie dla najwyższych sfer społecznych. Rozszerzenie rynku, coraz powszechniejsza chęć posiadania indywidualnych kolekcji wpłynęły na podaż roślin, także egzotycznych, sprowadzanych. Stały się one osiągalne dla farmaceutów, botaników, kolekcjonerów amatorów (w znaczeniu: miłośników i zbieraczy), a także dla hodowców. Kolekcjonowanie rzadkich roślin stało się modne. Rywalizowali ze sobą królowie, bogaci dostojnicy kościelni i kupcy – słowem: wszyscy, którzy mogli pozwolić sobie na to kosztowne zajęcie. Początkowo rośliny uprawiano w rzędach, a więc ich odbiór zbliżony był do dzisiejszej percepcji muzealnej czy galeryjnej.
Duże zainteresowanie kolekcjami roślin spowodowało także rozwój szkółek i rożnego rodzaju hodowli. Rośliny poddawane były klasyfikacji i opracowaniu botanicznemu, a następnie, w coraz bardziej eksperymentalny sposób, uprawiane. Na podstawie tych doświadczeń publikowano informacje na temat metod pielęgnacji i potrzeb danych gatunków. Śledzono najnowsze dokonania w zakresie botaniki, a także coraz ważniejsze badania dotyczące hodowli. Liczył się sukces komercyjny. W rozległych majątkach ziemskich zakładano eksperymentalne hodowle nowych, sprowadzanych roślin, bazując głownie na nasionach. Tworzono także cieplarnie dla bardziej wymagających gatunków. Prawdziwym wyzwaniem był transport roślin.
Wiek XVIII przyniósł już nowy rozdział w kolekcjonowaniu roślin. Powszechną ambicją stało się nadanie nazw wszystkim istotom żywym i nazw tych spopularyzowanie. Celem była klasyfikacja – nie barokowa systematyzacja, chęć zaprowadzenia ładu dla zrozumienia, objęcia całości, ale właśnie wprowadzenie wzoru naukowego, bazującego na określonej tezie badawczej. Świat roślin przestał być fascynującym światem kolekcji łączącym dwie nieskończoności: naukę i tajemnicę. Stał się przestrzenią, w której bezspornie królować zaczęła ta pierwsza. Wiedza znalazła nowy klucz do świata przyrody i w XVIII wieku wprowadziła do tego świata człowieka.