Lichenii sunt asociații simbiotice ciuperci (micobiont) și microscopic alge verzi și/sau cianobacteriile (fotobiont sau ficobiont); micobiontul formează un talus (tal), în interiorul căruia se află celulele fotobionte. Ciuperca în acest caz este fie marsupială, fie bazidiană, iar algele sunt fie verde, fie albastru-verde. Lichenii se așează de obicei pe stânci goale sau pe trunchiuri de copaci. Algele furnizează ciupercii produse organice ale fotosintezei, iar ciuperca furnizează apă și săruri minerale.
Lichenii cresc foarte lent și sunt sensibili la poluarea mediului, deci sunt un indicator ideal al poluării atmosferice, în special dioxidul de sulf. Talul de lichen are diferite forme, dimensiuni și culori.
Organele de atașare ale lichenilor sunt rizoizi și rizina (conectate în fire de rizoizi).
Diversitatea lichenilor
Lichenii sunt alb, gri, galben, portocaliu, verde, negru ; aceasta este determinată de natura pigmentului din teaca hifală. Pigmentarea ajută la protejarea împotriva luminii excesive sau, dimpotrivă, ajută la absorbția mai multă lumină (pigmentul negru al lichenilor din Antarctica).
În funcție de forma și natura atașării la substrat, trei grupuri licheni:
- forme de scară - au aspectul unei cruste sau placi, aderand strans de substrat (lecanora comestibila, graphis, lecidea);
- forme cu frunze - au forma de placi cu lobi disecati, ramificati; asemănarea lor cu frunzele este foarte îndepărtată (xanthoria - pește de aur de perete, parmelia);
- stufoasă licheni - tufișuri verticale sau suspendate. (cladonia, muschi de ren - muschi de cerb, cetraria - muschi islandez, barbat cu barba).
În funcție de structura anatomică, lichenii sunt împărțiți în homeomerică (alge împrăștiate în tot corpul lichenului) și heteromerică (algele formează un strat separat în talus).
Lichenii cu talus heteromer sunt majoritatea. Într-un talus heteromer, stratul superior este cortical compus din hife fungice. Protejează talul de uscare și influențe mecanice. Următorul strat de la suprafață - gonidian, sau algelor, conține un fotobiont. Situat in centru miez, constând din hife ale ciupercii împletite aleatoriu. Umiditatea este stocată în principal în miez, ea joacă și rolul unui schelet. La suprafața inferioară a talului este adesea localizată cortexul inferior, cu ajutorul excrescentelor cărora ( rizin) lichenul este atașat de substrat. Un set complet de straturi nu se găsește în toți lichenii.
Reproducerea lichenilor
Reproducerea lichenilor are loc prin spori sau vegetativ: fragmente de talus (isidii și soredii). Reproducerea sexuală este asigurată de secțiuni speciale ale talului care formează spori. Sporul germinează într-o hife, iar la întâlnirea unei alge potrivite, se formează un nou lichen.
Rolul lichenilor în natură și viața umană
Rolul lichenilor în natură greu de supraestimat. Sunt „pionierii” în formarea comunităților de plante. Prin eliberarea acizilor organici, lichenii distrug roca-mamă, iar atunci când organicele lor mor, împreună cu aceasta, formează solul primar pe care se pot așeza plantele. Lichenii servesc drept hrană pentru multe animale (mușchi de ren sau mușchi de ren), sunt un habitat pentru multe nevertebrate.
Rolul în viața umană. Lichenii servesc ca indicatori ai poluării aerului. Unele specii sunt folosite de oameni pentru hrana (lichen mana). De asemenea, lichenii sunt folosiți în industrie (facerea turnesolului), în parfumerie (obținerea de substanțe aromatice), în industria farmaceutică (obținerea medicamentelor împotriva tuberculozei, furunculozei, epilepsiei etc.). Acizii lichenici au și proprietăți antibiotice.
Masa "Licheni"
Acesta este un rezumat al subiectului. "Licheni". Alegeți următorii pași:
- Treceți la următorul rezumat:
Plimbându-te prin pădure, pe pietre, zgomote, copaci, poți observa excrescențe de relief sau „tufișuri” de diferite culori și forme. Așa arată un lichen. Multă vreme a fost un adevărat mister pentru medicii și cercetătorii naturii. Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit licheni în medicină, au mâncat, au vopsit țesături cu ajutorul lor. Știința care studiază lichenii se numește lichenologie. Acest articol discută caracteristicile generale ale lichenilor ca organisme.
Lichenii aparțin regnului ciupercilor, dar oamenii de știință îi consideră un grup unic separat. Există multe în natură, dar în acest moment au fost descoperite aproximativ 25 de mii de specii.
Corpul plantei se numește talus, talus, slan. Varietatea culorilor, formelor și dimensiunilor sale este uimitoare. Talul poate crește cu o crustă și o placă asemănătoare frunzelor, precum și un tufiș, un tub sau o minge. Planta poate fi la fel de înaltă ca o ființă umană sau poate măsura de la 3 la 7 cm.
Lichenii cresc incredibil de încet, oamenii de știință au descoperit un exemplar care are peste 4.000 de ani.
Toți lichenii sunt împărțiți după lichenologie în trei grupe, în funcție de forma talului. Primul grup - solz (crustal), arată ca o crustă care se potrivește perfect pe suprafața locului în care crește. Reprezentanții acestui grup se află pe stânci și pietre.
A doua grupă, cu frunze, situată pe lemn, pământ și pietre, sunt asemănătoare plăcilor și au marginile ondulate. Sunt ferm atașați de suprafață cu un picior scurt și gros.
Al treilea grup, stufos, după cum ați putea ghici din nume, arată ca un tufiș în picioare și agățat, ramificat sau nu. Astfel de tufe cresc pe sol, de care sunt atașate cu ajutorul rizoizilor filamentoși. Ele cresc și pe ramurile copacilor, de care se atașează cu ajutorul mai multor secțiuni ale talului.
În funcție de locul de creștere, lichenii pot fi împărțiți în epigeici (pe sol), epifiți (pe trunchiuri și ramuri de copaci) și epilitici (pe pietre și roci). Aceste plante vin într-o mare varietate de culori.
Scoarța, care este o formațiune densă de hife de miceliu, este acoperită cu pori. Cu ajutorul căruia planta respiră. Cu ajutorul scoarței, lichenii absorb și umezeala din aer și se protejează de hipotermie și supraîncălzire.
Structura interna
Un lichen este un organism compus din miceliu și alge (uneori cianobacterii). Care sunt caracteristicile structurale ale lichenilor, puteți afla examinând planta la microscop. Deja la o mărire de 15 × 8, se poate vedea în el cum firele miceliului împletesc celulele de alge.
Sistemul de nutriție și reproducere
Nutriția lichenilor are loc datorită activității vitale a ambilor simbioți. Miceliul absoarbe apa si absoarbe nutrientii continuti in aceasta, iar algele (cianobacteriile) se hranesc cu clorofile si fotosinteza. După cum am menționat mai sus, algele sunt clasificate ca organisme autotrofe, adică capabile să sintetizeze substanțe organice din cele anorganice, iar ciupercile sunt heterotrofe, care nu au capacitatea de fotosinteză sau chimiosinteză. Faptul că aceste două organisme există unul lângă altul este o trăsătură distinctivă a lichenilor ca specie.
Lichenul este o plantă care se reproduce vegetativ și sexual. În timpul reproducerii sexuale, planta formează spori, care, în timpul germinării, se așteaptă să se întâlnească cu o algă potrivită pentru a forma un nou talus cu ea.
Pentru înmulțirea vegetativă la unii licheni se pot găsi isidii speciale care arată ca procese mici sau crenguțe. Se desprind ușor, din ele se formează un nou talus. Unele plante din această specie formează soredii care sunt ușor dispersate de vânt. Soredia este o celulă de alge care este dens împletită cu hife.
Răspândirea
Lichenul este un organism bioindicator. Această definiție este foarte potrivită pentru această specie. La urma urmei, cresc numai în locuri cu condiții bune de mediu. Prin urmare, într-un oraș poluat de deșeurile de mașini și întreprinderi, nu vei întâlni niciodată această uzină. Imediat ce impuritățile dăunătoare apar în aer, acesta moare.
Lichenul se poate stabili în condiții în care orice altă plantă nu ar supraviețui.. Datorită scoarței lor, ei absorb fiecare moleculă de apă din orice sursă disponibilă: ceață, rouă, aer. Habitatul lor poate fi tundra, tropicele, mlaștina și chiar deșertul. Sunt una dintre puținele plante din Antarctica.
Rolul în natură și viața umană
Lichenii sunt pionierii în colonizarea suprafețelor rocilor goale și a solurilor pietroase. Ele contribuie la procesul de distrugere a rocilor cu ajutorul acizilor pe care ii produc. După moarte, ei iau parte la procesul de formare a solului, servesc ca hrană pentru diferite organisme. Lichenii, localizați pe ramurile și trunchiurile copacilor, sunt o apărare excelentă împotriva dăunătorilor fungici care pătrund în coaja unui copac și o distrug din interior.
Mușchiul de ren și mușchiul de ren sunt de mare importanță. În lunile de iarnă, aceste plante sunt singura hrană pentru reni. De asemenea, restul ungulatelor nu privează atenția talilor multicolori. Cu toate acestea, jumătate din această plantă este o ciupercă, care, după cum știți, este o sursă de proteine și vitamine.
Anumite tipuri servesc drept bază pentru unele feluri de mâncare. De exemplu, în Islanda, când pâinea este coaptă, în făină se adaugă praf de lichen. În Japonia, unii licheni sunt considerați o adevărată delicatesă.
În Egiptul antic, lichenii erau folosiți pentru tratarea bolilor, iar în secolul al XVIII-lea, aceștia sunt menționați în multe cărți oficiale de referință ale medicamentelor. Toate acestea se datorează capacității de a ucide agenții patogeni.
Aceste plante neobișnuite și-au găsit drumul în industria parfumurilor pentru a crea parfumuri unice. În industria textilă, sunt folosiți ca coloranți naturali, în timp ce industria chimică și alimentară îi folosesc ca surse de alcool și zaharuri.
Lichenii sunt un grup foarte interesant și deosebit de plante inferioare. Licheni (lat. Licheni) - asociații simbiotice de ciuperci (micobiont) și alge verzi microscopice și/sau cianobacterii (fotobiont, sau ficobiont); micobiontul formează un talus (tal), în interiorul căruia se află celulele fotobionte. Grupul include de la 17.000 la 26.000 de specii din aproximativ 400 de genuri. Și în fiecare an, oamenii de știință descoperă și descriu zeci și sute de noi specii necunoscute.
Fig.1. Lichen Cladonia stellate Cladonia stellaris
Lichenul combină două organisme cu proprietăți opuse: o algă (de obicei verde), care creează materie organică în procesul de fotosinteză și o ciupercă care consumă această substanță.
Ca organisme, lichenii erau cunoscuți oamenilor de știință și oamenilor cu mult înainte de descoperirea esenței lor. Chiar și marele Teofrast (371 - 286 î.Hr.), „părintele botanicii”, a dat o descriere a doi licheni - usnea (Usnea) și rocella (Rocce11a). Acesta din urmă era deja folosit pentru obținerea coloranților. Începutul lichenologiei (știința lichenilor) este considerat a fi anul 1803, când studentul lui Carl Linnaeus, Eric Acharius, și-a publicat lucrarea „Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit” („Metode prin care toată lumea poate identifica lichenii). ”). El i-a evidențiat ca un grup independent și a creat un sistem bazat pe structura corpurilor fructifere, care includea 906 specii descrise la acel moment. Primul care a subliniat natura simbiotică în 1866, folosind exemplul uneia dintre specii, a fost medicul și micologul Anton de Bari. În 1869, botanistul Simon Schwendener a extins aceste idei la toate speciile. În același an, botaniștii ruși Andrei Sergeevich Famintsyn și Osip Vasilyevich Baranetsky au descoperit că celulele verzi din lichen sunt alge unicelulare. Aceste descoperiri au fost percepute de contemporani ca fiind „uimitoare”.
Lichenii sunt împărțiți în trei grupuri inegale:
1. Include un număr mai mare de licheni, o clasă de licheni marsupiali, deoarece sunt formați din ciuperci marsupiale
2. Un grup mic, o clasă de licheni baziziali, deoarece sunt formați din ciuperci bazidiene (ciuperci mai puțin rezistente)
3. „Lichenii imperfecți” și-au primit numele datorită faptului că în ei nu s-au găsit corpi fructiferi cu spori.
Structura externă și internă a lichenilor
Corpul vegetativ al lichenului - talus, sau talus, este foarte divers ca formă și culoare. Lichenii sunt vopsiți într-o varietate de culori: alb, roz, galben strălucitor, portocaliu, portocaliu-roșu, gri, gri-albăstrui, gri-verde, gălbui-verde, maro măsliniu, maro, negru și altele. Culoarea talului lichenului depinde de prezența pigmenților care se depun în membranele hifelor, mai rar în protoplasmă. Hifele stratului crustal al lichenilor și diferitele părți ale corpurilor lor fructifere sunt cele mai bogate în pigmenți. Lichenii au cinci grupe de pigmenți: verde, albastru, violet, roșu, maro. Mecanismul formării lor nu a fost încă elucidat, dar este destul de evident că cel mai important factor care influențează acest proces este lumina.
Uneori, culoarea talului depinde de culoarea acizilor licheni, care se depun sub formă de cristale sau boabe pe suprafața hifelor. Majoritatea acizilor licheni sunt incolori, dar unii dintre ei sunt colorați și uneori foarte strălucitori - în galben, portocaliu, roșu și alte culori. Culoarea cristalelor acestor substanțe determină culoarea întregului talus. Și aici cel mai important factor care contribuie la formarea substanțelor lichenice este lumina. Cu cât iluminarea este mai puternică în locul în care crește lichenul, cu atât este mai strălucitor colorat. De regulă, lichenii din zonele muntoase și din regiunile polare din Arctica și Antarctica sunt foarte viu colorați. Acest lucru este legat și de condițiile de iluminare. Regiunile montane și polare ale globului se caracterizează printr-o transparență ridicată a atmosferei și o intensitate ridicată a radiației solare directe, care asigură aici o iluminare semnificativă. În astfel de condiții, o cantitate mare de pigmenți și acizi licheni sunt concentrate în straturile exterioare ale talilor, provocând culoarea strălucitoare a lichenilor. Se crede că straturile exterioare colorate protejează celulele de alge subiacente de intensitatea excesivă a luminii.
Din cauza temperaturii scăzute, precipitațiile din Antarctica cad doar sub formă de zăpadă. În această formă, ele nu pot fi folosite de plante. Aici le vine în ajutor culoarea închisă a lichenilor.
Talii de culoare închisă ai lichenilor antarctici, datorită radiației solare ridicate, se încălzesc rapid la o temperatură pozitivă chiar și la temperaturi negative ale aerului. Zăpada care cade pe acești tali încălziți se topește, transformându-se în apă, pe care lichenul o absoarbe imediat. Astfel, se asigură cu apa necesară implementării proceselor de respirație și fotosinteză.
Cât de variați sunt talii lichenilor ca culoare, ei sunt la fel de diversi ca formă. Talul poate lua forma unei cruste, a unei plăci în formă de frunză sau a unui tufiș. În funcție de aspect, există trei tipuri morfologice principale:
Scară. Talusul lichenilor de solzi este o crustă („scana”), suprafața inferioară este strâns îmbinată cu substratul și nu se separă fără daune semnificative. Acest lucru le permite să trăiască pe versanți abrupți de munți, copaci și chiar pe pereți de beton. Uneori lichenul de sol se dezvoltă în interiorul substratului și este complet invizibil din exterior. De regulă, talii de scară au dimensiuni mici, diametrul lor este de doar câțiva milimetri sau centimetri, dar uneori poate ajunge la 20-30 cm.roci sau trunchiuri de copaci pete mari, atingând un diametru de câteva zeci de centimetri.
Cu frunze. Lichenii cu frunze au forma unor plăci de diferite forme și dimensiuni. Ele sunt mai mult sau mai puțin strâns atașate de substrat cu ajutorul excrescentelor stratului cortical inferior. Cel mai simplu talus de licheni cu frunze are aspectul unei plăci mari, rotunjite, în formă de frunză, atingând un diametru de 10–20 cm.O astfel de placă este adesea densă, piele, vopsită în gri închis, maro închis sau negru.
stufoasă. După nivelul organizatoric, lichenii fruticoși reprezintă etapa cea mai înaltă în dezvoltarea talului. La lichenii fructosi, talul formează multe ramuri rotunjite sau plate. Crește pe pământ sau atârnă de copaci, resturi de lemn, pietre. Talul lichenilor fruticoși are aspectul unui tuf vertical sau agățat, mai rar excrescențe verticale neramificate. Acest lucru permite lichenilor fructoși să ia cea mai bună poziție prin îndoirea ramurilor în direcții diferite, în care algele pot maximiza utilizarea luminii pentru fotosinteză. Talul de licheni fructozi poate fi de diferite dimensiuni. Înălțimea celui mai mic este de doar câțiva milimetri, iar cel mai mare este de 30-50 cm. Talii suspendați de licheni fructoși pot atinge uneori dimensiuni colosale.
Structura internă a lichenului: strat crustal, strat gonidian, miez, cortex inferior, rizoizi. Corpul lichenilor (talul) este o împletire de hife fungice, între care se află o populație de fotobiont.
Orez. 2. Structura anatomică a talului lichenului
1 - talus heteromer (a - stratul crustal superior, b - stratul de alge, c - miezul, d - stratul crustal inferior); 2 - talul homeomeric al lichenului colimativ viros (Collema flaccidum); 3 - talul homeomer al lichenului leptogium viros (Leptogium saturninum) (a - stratul crustal din părțile superioare și inferioare ale talului, b - rizoizi)
Fiecare dintre straturile anatomice enumerate ale talusului îndeplinește o funcție specifică în viața unui lichen și, în funcție de aceasta, are o structură complet specifică.
Stratul crustal joacă un rol foarte important în viața lichenului. Îndeplinește două funcții simultan: de protecție și de întărire. Protejează straturile interioare ale talului de efectele mediului extern, în special algele de iluminarea excesivă. Prin urmare, stratul crustal al lichenilor este de obicei dens ca structură și este colorat cenușiu, maro, măsliniu, galben, portocaliu sau roșcat. Stratul de crustă servește și la întărirea talului. Cu cât talul se ridică mai sus deasupra substratului, cu atât mai mult trebuie întărit. Întărirea funcțiilor mecanice în astfel de cazuri este adesea realizată de un strat gros de crustă. Organele de atașament se formează de obicei pe stratul crustal inferior al lichenilor. Uneori arată ca fire foarte subțiri, constând dintr-un rând de celule. Aceste fire se numesc rizoizi. Fiecare astfel de fir provine dintr-o celulă a stratului inferior de crustă. Adesea, mai mulți rizoizi sunt combinați în fire groase rizoidale.
În zona algelor se desfășoară procesele de asimilare a dioxidului de carbon și de acumulare a substanțelor organice. După cum știți, pentru implementarea proceselor de fotosinteză, algele nu ocolesc lumina soarelui. Prin urmare, stratul de alge este situat de obicei în apropierea suprafeței superioare a talului, direct sub stratul crustal superior și în licheni fruticoși vertical, de asemenea deasupra stratului crustal inferior. Stratul de alge este cel mai adesea subțire, iar algele sunt plasate în el astfel încât să fie aproape în aceleași condiții de iluminare. Algele din talul lichenului pot forma un strat continuu, dar uneori hifele micobionte îl împart în secțiuni separate. Pentru a efectua procesele de asimilare și respirație a dioxidului de carbon, algele au nevoie și de schimb normal de gaze. Prin urmare, hifele fungice din zona algelor nu formează plexuri dense, ci sunt situate liber la o oarecare distanță unele de altele.
Sub stratul de alge se află stratul de bază. De obicei, miezul este mult mai gros decât stratul crustal și zona de alge. Grosimea talului în sine depinde de gradul de dezvoltare a miezului. Funcția principală a stratului de bază este de a conduce aerul către celulele de alge care conțin clorofilă. Prin urmare, majoritatea lichenilor se caracterizează printr-un aranjament liber de hife în miez. Aerul care intră în talus pătrunde cu ușurință în alge prin golurile dintre hife. Hifele centrale sunt slab ramificate, cu septuri transversale rare, cu pereți netezi, slab gelatinoși și un lumen destul de îngust umplut cu protoplasmă. La majoritatea lichenilor, miezul este alb, deoarece hifele stratului central sunt incolore.
În funcție de structura internă, lichenii sunt împărțiți în:
Celulele fotobionte homeomerice (Collema) sunt distribuite aleatoriu printre hifele fungice pe toată grosimea talului;
Heteromer (Peltigera canina), talul în secțiune transversală poate fi clar împărțit în straturi.
Lichenii cu talus heteromer sunt majoritatea. În talul heteromer, stratul superior este cortical, compus din hife fungice. Protejează talul de uscare și influențe mecanice. Următorul strat de la suprafață este gonidianul, sau algele, în care se află fotobiontul. În centru se află miezul, constând din hife ale ciupercii împletite aleatoriu. Umiditatea este stocată în principal în miez, ea joacă și rolul unui schelet. La suprafața inferioară a talului se găsește adesea o scoarță inferioară, cu ajutorul unor excrescențe din care (rizonă) lichenul este atașat de substrat. Un set complet de straturi nu se găsește în toți lichenii.
Ca și în cazul lichenilor bicomponent, componenta algă - ficobiont - a lichenilor tricomponent este uniform distribuită peste talus, sau formează un strat sub scoarța superioară. Unii cianolicini cu trei componente formează structuri compacte superficiale sau interne specializate (cefalodii) în care este concentrată componenta cianobacteriană.
Metode de hrănire cu lichen
Lichenii sunt un obiect complex pentru studii fiziologice, deoarece sunt formați din două componente fiziologic opuse - o ciupercă heterotrofă și o alge autotrofe. Prin urmare, mai întâi este necesar să se studieze separat activitatea vitală a mico- și ficobiontului, care se realizează cu ajutorul culturilor, și apoi viața lichenului ca organism integral. Este clar că o astfel de „fiziologie triplă” este o cale dificilă de cercetare și nu este de mirare că există încă mult mister în viața lichenilor. Cu toate acestea, modelele generale ale metabolismului lor sunt încă elucidate.
Destul de multe cercetări sunt dedicate procesului de fotosinteză în licheni. Deoarece doar o mică parte din talul lor (5 - 10% din volum) este format din alge, care, totuși, este singura sursă de aprovizionare cu substanțe organice, se pune o întrebare semnificativă cu privire la intensitatea fotosintezei la licheni.
Măsurătorile au arătat că intensitatea fotosintezei la licheni este mult mai mică decât la plantele autotrofe superioare.
Pentru activitatea fotosintetică normală, talul trebuie să conțină o anumită cantitate de apă, în funcție de tipul anatomic și morfologic de lichen. În general, la talii groși, conținutul optim de apă pentru fotosinteza activă este mai mic decât la talii subțiri și liberi. În același timp, este foarte semnificativ faptul că multe specii de licheni, în special în habitatele uscate, sunt în general rar sau cel puțin foarte neregulat alimentate cu o cantitate optimă de apă intratalală. La urma urmei, reglarea regimului apei la licheni are loc într-un mod complet diferit față de plantele superioare care au un aparat special care poate controla primirea și consumul de apă. Lichenii asimilează apa (sub formă de ploaie, zăpadă, ceață, rouă etc.) foarte repede, dar pasiv cu întreaga suprafață a corpului și parțial cu rizoizii de pe partea inferioară. Această absorbție a apei de către talus este un proces fizic simplu, cum ar fi absorbția apei de către hârtia de filtru. Lichenii sunt capabili să absoarbă apă în cantități foarte mari, de obicei până la 100 - 300% din masa uscată a talului, iar unii licheni slimosi (kollems, leptogiums etc.) chiar și până la 800 - 3900%.
Conținutul minim de apă în licheni în condiții naturale este de aproximativ 2 - 15% din masa uscată a talului.
De asemenea, eliberarea de apă de către talus are loc destul de repede. Lichenii saturati cu apă la soare după 30-60 de minute își pierd toată apa și devin fragili, adică conținutul de apă din talus devine mai mic decât minimul necesar pentru fotosinteza activă. De aici rezultă un fel de „aritmie” a fotosintezei lichenilor - productivitatea acestuia se modifică în timpul zilei, sezonului, câțiva ani, în funcție de condițiile generale de mediu, în special cele hidrologice și de temperatură.
Există observații că mulți licheni fotosintetizează mai activ dimineața și seara și că fotosinteza continuă în ei iarna, iar în sol se formează chiar și sub un strat de zăpadă subțire.
O componentă importantă în nutriția lichenilor este azotul. Acei licheni care au alge verzi ca ficobiont (și majoritatea dintre ei) percep compușii de azot din soluții apoase atunci când talii lor sunt saturati cu apă. Este posibil ca lichenii să ia o parte din compușii azotați direct din substrat - sol, scoarță de copac etc. Un grup interesant din punct de vedere ecologic este așa-numitul licheni nitrofili care cresc în habitate bogate în compuși azotați - pe „pietre de păsări”, unde există o mulțime de excremente de păsări, pe trunchiurile copacilor etc. (tipuri de xanthoria, fiscia, caloplaki etc.). Lichenii care au ca ficobiont alge albastru-verzi (în special nostocs) sunt capabili să fixeze azotul atmosferic, deoarece algele conținute în ei au această capacitate. În experimentele cu astfel de specii (din genurile collema, leptogium, peltiger, lobaria, stikta etc.), s-a constatat că talii lor absorb rapid și activ azotul atmosferic. Acești licheni se așează adesea pe substraturi care sunt foarte sărace în compuși azotați. Majoritatea azotului fixat de alge merge la micobiont și doar o mică parte este folosită de ficobiont însuși. Există dovezi că micobiontul din talul lichenului controlează în mod activ asimilarea și distribuția compușilor azotați fixați din atmosferă de către ficobiont.
Ritmul de viață descris mai sus este unul dintre motivele creșterii foarte lente a majorității lichenilor. Uneori, lichenii cresc doar câteva zecimi de milimetru pe an, de cele mai multe ori mai puțin de un centimetru. Un alt motiv pentru creșterea lentă este că fotobiontul, care reprezintă adesea mai puțin de 10% din volumul lichenului, preia furnizarea de nutrienți către micobiont. În condiții bune, cu umiditate și temperatură optime, precum în pădurile tropicale înnorate sau ploioase, lichenii cresc câțiva centimetri pe an.
Zona de creștere a lichenilor în forme de solzi este situată de-a lungul marginii lichenului, în forme folioase și fruticoze la fiecare vârf.
Lichenii sunt printre cele mai longevive organisme și pot avea o vechime de câteva sute de ani și, în unele cazuri, de peste 4500 de ani, cum ar fi Rhizocapron geographicum care trăiește în Groenlanda.
Reproducerea lichenilor
Lichenii se reproduc fie prin spori, care sunt formați de micobiont pe cale sexuală sau asexuată, fie vegetativ - prin fragmente de talus, soredii și isidie.
În timpul reproducerii sexuale pe talii de lichen, ca urmare a procesului sexual, se formează sporularea sexuală sub formă de corpi fructiferi. Dintre corpurile fructifere din licheni se disting apotecii, peritecii și gasterotecii. Majoritatea lichenilor formează corpuri fructifere deschise sub formă de apotecii - formațiuni în formă de disc. Unele au corpuri fructifere sub formă de periteciu - un corp fructifer închis, care arată ca un ulcior mic cu o gaură în vârf. Un număr mic de licheni formează corpuri fructifere înguste alungite, care se numesc gasterotecii.
În apotecii, peritecii și gasterotecii, sporii se dezvoltă în interiorul pungilor - formațiuni speciale asemănătoare sacului. Lichenii care formează spori în pungi sunt combinați într-un grup mare de licheni marsupiali. Ei provin din ciuperci din clasa Ascomycetes și reprezintă principala linie evolutivă de dezvoltare a lichenilor.
Într-un grup mic de licheni, sporii se formează nu în interiorul pungilor, ci exogen, deasupra unor hife alungite în formă de maciucă - bazidii, la capete ale cărora se dezvoltă patru spori. Lichenii cu astfel de formare de spori sunt combinați într-un grup de licheni baziziali.
Organul genital feminin al lichenilor - arhicarpul - este format din două părți. Partea inferioară se numește askogon și este o hife răsucite în spirală, mai groase decât alte hife și constând din 10-12 una sau mai multe celule nucleare. Trichogyne se extinde în sus din askogon - o hife subțiri, alungite, care trece prin zona de alge și stratul de crustă și iese pe suprafața talului, ridicându-se deasupra acestuia cu vârful lipicios.
Dezvoltarea și maturarea corpului fructului în licheni este un proces foarte lent care durează între 4 și 10 ani. Corpul fructifer format este, de asemenea, peren, capabil să producă spori pentru un număr de ani. Câți spori sunt capabili să producă corpi fructiferi de licheni? S-a calculat, de exemplu, că în lichenul Solorin se formează 31 de mii de pungi într-o apotecie cu diametrul de 5 mm, iar în fiecare pungă se dezvoltă de obicei 4 spori. Prin urmare, numărul total de spori produși de o apotecie este de 124 000. Într-o zi, de la 1200 la 1700 de spori sunt ejectați dintr-o astfel de apotecie. Desigur, nu toți sporii aruncați din corpul fructifer germinează. Mulți dintre ei, odată aflați în condiții nefavorabile, mor. Pentru germinarea sporilor, în primul rând, este necesară o umiditate suficientă și o anumită temperatură.
La licheni este cunoscută și sporularea asexuată - conidii, picnoconidii și stilospori care apar exogen pe suprafața conidioforilor. În același timp, pe conidiofori se formează conidiole care se dezvoltă direct pe suprafața talului, iar picnoconidiile și stilosporii în recipiente speciale - picnidiile.
Din sporularea asexuată, lichenii formează cel mai adesea picnidii cu picnoconidii. Pycnidiile se găsesc adesea pe talii multor licheni fructosi și cu frunze, mai rar pot fi observate în forme de solzi.
În fiecare dintre picnidii, se formează în număr mare spori unicelulari mici, picnoconidii. Rolul acestor sporulări larg răspândite în viața lichenului nu a fost încă elucidat. Unii oameni de știință, numind acești spori spermatozoizi și picnidii - spermagonie, îi consideră celule germinale masculine, deși încă nu există date experimentale sau citologice care să demonstreze că picnoconidiile sunt într-adevăr implicate în procesul sexual al lichenilor.
reproducerea vegetativă. Dacă lichenii solzi, de regulă, formează corpuri fructifere, atunci printre lichenii cu frunze și tufărișuri mai bine organizate există mulți reprezentanți care se reproduc exclusiv prin mijloace vegetative. În acest caz, astfel de formațiuni sunt mai importante pentru reproducerea lichenilor, în care hifele fungice și celulele de alge sunt prezente simultan. Acestea sunt soredia și isidia. Acestea servesc la reproducerea lichenului ca întreg organism. Odata in conditii favorabile, dau nastere direct unui nou talus. Soredia și isidia sunt mai frecvente la lichenii foliază și fruticos.
Sorediile sunt formațiuni minuscule sub formă de particule de praf, constând din una sau mai multe celule de alge înconjurate de hife fungice. Formarea lor începe de obicei în stratul gonidian. Datorită formării în masă a sorediilor, numărul lor crește, ei pun presiune pe scoarța superioară, o rup și ajung la suprafața talului, de unde sunt ușor suflate cu orice mișcare de aer sau spălate cu apă. Grupurile de soredii se numesc sorali. Prezența și absența sorediilor și a soralelor, locația, forma și culoarea acestora sunt constante pentru anumiți licheni și servesc ca o trăsătură definitorie.
Uneori, atunci când lichenii mor, talul lor se transformă într-o masă pudră constând din soredie. Acestea sunt așa-numitele forme de lepră ale lichenilor (de la cuvântul grecesc „lepros” - „aspră”, „neuniformă”). În acest caz, este aproape imposibil să se determine lichenul.
Soredia, purtată de vânt și apa de ploaie, odată în condiții favorabile, formează treptat un nou talus. Reînnoirea unui nou talus din soredie este foarte lentă. Astfel, la speciile din genul Cladonia, solzii normale ai talului primar se dezvoltă din soredie numai după o perioadă de 9 până la 24 de luni. Și pentru dezvoltarea unui talus secundar cu apotecie, este nevoie de la unu la opt ani, în funcție de tipul de lichen și de condițiile externe.
Isidia se găsește într-un număr mai mic de specii de licheni decât sorediile și soralii. Sunt excrescențe simple sau ramificate de corali, care de obicei acoperă dens partea superioară a talului (vezi figura). Spre deosebire de sorale, isidiile sunt acoperite cu scoarță la exterior, adesea mai închisă la culoare decât talul. In interior, sub scoarta, contin alge si hife fungice. Isidia se desprinde ușor de pe suprafața talului. Rupându-se și răspândindu-se cu ajutorul ploii și vântului, ei, ca și soredia, pot forma, în condiții favorabile, noi tali de licheni.
Mulți licheni nu formează apotecii, sorediile și isidia și se înmulțesc în zonele talului care se desprind ușor de lichenii care sunt fragili pe vreme uscată de vânt sau animale și sunt, de asemenea, transportați de aceștia. Deosebit de răspândită este reproducerea lichenilor prin situri de talus din regiunile arctice, reprezentanți ai genurilor Cetraria și Cladonia, dintre care multe nu formează aproape niciodată corpuri fructifere.
Definiție
Lichenii- asociații simbiotice de ciuperci și alge
Structura lichenului
Corpul vegetativ al unui lichen se numește talus.
Hifele ciupercii formează baza talului, formând cortexul inferior atașat de substrat și stratul crustal de suprafață, determinând forma și culoarea lichenului.
Alge ocupând cavități între hife,formează un strat gonidian (algal).
Sub un strat de alge, hifele fungice sunt situate liber, golurile mari dintre ele sunt umplute cu aer - acesta este miezul. Miezul este urmat de crusta inferioară, care este similară ca structură cu cea superioară. Prin cortexul inferior trec din miez fascicule de hife (rizoizi), care atașează lichenul de substrat.
Lichenii crustozi nu au o scoarță inferioară, iar hifele fungice ale miezului fuzionează direct cu substratul.
Orez. Structura lichenului
Funcții de scoarță:
de protecţie;
a sustine;
atașarea (niar rizoizii se formează în stratul crustal inferior);
schimb de gaze (prin perforații (zone moarte ale stratului crustal), fisuri și rupturi în stratul crustal).
Funcția zonei algelor:
fotosinteză;
acumulare de materie organică.
Funcția de bază:
conducerea aerului către celulele de alge;
funcția de suport (laniște licheni stufoase).
Lichenii formează în principal:
ciuperci - ascomicete și bazidiomicete;
alge - cel mai adesea verzi (cianobacteriile sunt mai puțin frecvente).
Esența simbiozei:
Algele dau ciupercii substanțe organice obținute în timpul fotosintezei.
Ciuperca, având un miceliu extins, furnizează algelor apă și minerale.
Astfel de simbioze ale anumitor tipuri de ciuperci și alge sunt atât de stabile încât sunt percepute ca un anumit tip de organism.
Clasificarea lichenilor
În funcție de forma talului, lichenii sunt împărțiți în:
scară: atașat de substrat cu întreaga sa suprafață (rizocarpon);
cu frunze: atașat de substrat în puncte separate (parmelia, xanttoria).
La unii licheni de frunze, talul este atașat cu o tulpină scurtă. (gomfa), situat în partea centrală a talului.
stufos:
atașat la un punct și ramificat (cladonie, mușchi de ren, adormit).
Lichenii tufăși construiti radial au o scoarță la periferia secțiunii transversale, un strat gonidian sub ea și un miez în interior.
Lichenii crustacee cresc cu periferia, iar cei fructosi cresc cu capetele „crengilor”.
Orez. Lichenul de solzi Fig. lichen cu frunze
Orez. lichen fructos
Reproducerea lichenilor
Lichenii au reproducere vegetativă, sexuală și asexuată.
Reproducere asexuată:
fragmentare;
soredia- glomeruli microscopici, formați din una sau mai multe celule de alge înconjurate de hife fungice; se formează în interiorul talului, iar după maturare ies la suprafață și explodează, împrăștiind diasporele;
isidia- excrescente mici, de diferite forme ale suprafetei superioare a talului, care se desprind la maturitate.
În ambele cazuri, structura detașabilă include atât componente fungice, cât și alge.
Reproducere sexuală:
formarea de corpuri fructifere de diferite forme, unde se coc sporii reproducerii sexuale. Dezvoltarea și maturarea corpului roditor poate dura până la 10 ani, iar apoi pentru un număr de ani corpul roditor este capabil să producă spori. Se formează o mulțime de spori, dar nu toți germinează. Pentru germinare, sunt necesare condiții, în primul rând anumite temperaturi și umiditate.
Caracteristici ale ecologiei lichenilor
Lichenii se caracterizează printr-o creștere foarte lentă:de la fracțiuni de milimetru la câțiva centimetri pe an.Cel mai probabil, acest lucru se datorează volumului relativ mic al algelor autotrofe care sintetizează substanțe organice.
Lichenii pădurilor tropicale au cea mai mare rată de creștere, locuitorii din stânci și tundră au cea mai scăzută.
Rata scăzută de creștere duce la faptul că lichenii cresc în principal în locuri unde nu îndeplinesc concurența plantelor.În primul rând, acestea sunt zone muntoase, unde sunt pionieri pe pietre și stânci, creând soluri primare.Lichenii nu întâlnesc concurenți în tundra, unde din cauza solurilor înghețate rădăcinile plantelor nu se pot dezvolta.Adesea, lichenii cresc ca epifite în coroanele copacilor.
Capacitatea ciupercii de a absorbi și reține apa permite lichenilor să existe în condiții extrem de uscate. Pot absorbi apa nu numai în timpul ploilor, ci și din ceață și aer saturat cu vapori de apă.
Interesant este că vârsta talului este adesea de câteva sute și mii de ani.
Mulți licheni sunt foarte pretențioși cu privire la puritatea aerului, astfel încât diversitatea speciilor de licheni din orașe este semnificativ mai mică decât în sălbăticie.
Semnificația lichenilor
formarea solurilor primare în biogeocenoze primare;
principalii producatoriîn comunitățile de tundră.
Utilizarea umană a lichenilor:
lichenii sunt hrana pentru creșterea renilor din tundra;
se consumă unele tipuri de licheni;
sunt materii prime pentru producerea coloranților (de exemplu, turnesol);
utilizat în medicina populară (de exemplu, dormit);
sunt utilizate în monitorizarea mediului datorită sensibilității lor ridicate la poluanții chimici.
Lichenii sunt un grup de organisme vii.
Corpul lor este construit folosind o combinație de două microorganisme care se află într-o relație simbiotică: o ciupercă (micobiont) și o alge (ficobiont sau cianobacterie).
caracteristici generale
Știința lichenologiei, care este un departament de botanică, este angajată în studiul acestei specii.
Multă vreme, lichenii au reprezentat un mister pentru oamenii de știință, deși utilizarea lor a fost larg răspândită în diferite sectoare ale vieții umane. Și abia în 1867 structura acestei specii a fost dovedită științific. Oamenii de știință-lichenologi au fost implicați în acest lucru.
În prezent, oamenii de știință au descoperit peste 25 de mii de specii, dar toate au o structură externă și internă similară. Caracteristicile prin care ar trebui să se distingă fiecare specie se bazează pe caracteristicile structurale.
Cum arată un lichen
După cum am menționat deja, partea principală a speciei este corpul, care se distinge printr-o varietate de forme și culori. În acest caz, creșterea poate fi o farfurie, o crustă care arată ca o frunză, sub formă de tufiș, tub sau minge.
Înălțimea plantei variază și în limite destul de mari: de la 3 centimetri până la înălțimea unei persoane.
Tipuri și denumiri de licheni
Lichenologia a împărțit lichenii în mai multe grupuri în legătură cu forma talului:
În plus, în funcție de locul în care cresc, există:
- epigeic (în principal pe teren);
- epifită (pe baza unui copac);
- epilitic (pe piatră).
Caracteristicile structurii interne
Se pare că se poate vedea structura lichenului sub un dispozitiv de mărire. Un lichen este un organism format dintr-o parte dintr-o ciupercă - un miceliu și alge, împletite între ele.
În funcție de modul în care celulele algelor și ciupercilor sunt distribuite între ele, se distinge o altă clasificare:
- homeomeric, în care ficobiontul este situat aleatoriu printre celulele micobiontului;
- heteromeric, în care există o separare clară în straturi.
Lichenii cu o structură stratificată se găsesc peste tot și au următoarea structură stratificată:
- Stratul cortical este compus din celule micobionte și protejează de influențele externe, în special de uscare.
- Superficial sau gonidian: conține doar celule ficobionte.
- Miezul este format dintr-o ciupercă, îndeplinește funcția de schelet și, de asemenea, contribuie la reținerea apei.
- Cortexul inferior îndeplinește funcția de atașare la bază.
Nu valoreaza nimic: la unele specii, unele tipuri de straturi pot fi absente sau au o structură modificată.
Unde locuiesc ei
Lichenii se disting prin capacitatea lor de a se adapta la absolut orice condiții de existență. De exemplu, cresc pe pietre goale, roci, pereți și acoperișuri ale clădirilor, scoarță de copac etc.
Acest lucru se datorează cooperării reciproc avantajoase a micobionților și ficobiontelor incluse în compoziție. Activitatea vitală a unuia completează existența celuilalt și invers.
Cum mănâncă lichenii
Nutriția este asigurată de simbioți. Deoarece ciupercile nu au funcția de nutriție autotrofă, în care are loc procesul de transformare a componentelor organice din cele anorganice, algele furnizează organismului elementele necesare.
Acest lucru se întâmplă prin fotosinteză. Și ciuperca furnizează lichenului săruri minerale, pe care le absoarbe din fluidul care intră. În acest fel, are loc procesul de simbioză.
Cum se reproduc
Se reproduc în două moduri:
- Sexual - se realizează datorită formării sporilor.
- Vegetative - pentru aceasta, există soredia (o celulă de alge împletită cu un fir de miceliu care se răspândește prin vânt) și isidia (excrescente care formează stratul de suprafață al talului).
Valoarea lichenilor în natură și viața umană
Au următoarele efecte pozitive:
Lichenii sunt faimoși pentru longevitatea lor, deoarece doar perioada de creștere poate ajunge la 4 mii de ani.
Ca rezultat, ele pot fi folosite pentru a determina aproximativ vârsta stâncii.
Este popular să le folosești ca îngrășământ în industria agricolă. În plus, utilizarea lor a început în cele mai vechi timpuri. Lichenii au fost folosiți ca coloranți naturali.
Lichenii sunt o specie unică care poartă o mulțime de proprietăți și calități utile care sunt aplicabile în aproape orice domeniu al vieții umane.
Se încarcă...