Лишайники- це симбіотичні асоціації грибів (мікобіонт) та мікроскопічних зелених водоростей та/або ціанобактерій (Фотобіонт, або фікобіонт); мікобіонт утворює слоевище (талом), усередині якого розташовуються клітини фотобіонта. Гриб у разі або сумчастий, або базидіальний, а водорость або зелена, або синьо-зелена. Поселяються лишайники зазвичай на голих скелях чи стовбурах дерев. Водорість забезпечує гриб органічними продуктами фотосинтезу, а гриб забезпечує водою і мінеральними солями.
Лишайники ростуть дуже повільно і чутливо до забруднення навколишнього середовища, тому вони є ідеальним індикатором забруднення атмосфери, особливо сірчистим газом. Словник лишайників має різні форми, розміри та забарвлення.
Органами прикріплення лишайників є різоїди і гуми (З'єднані в тяжі ризоїди).
Різноманітність лишайників
Лишайники бувають білі, сірі, жовті, оранжеві, зелені, чорні ; це визначається характером пігменту в оболонці гіф. Пігментація сприяє захисту від надмірного освітлення або навпаки допомагає поглинати більше світла (чорний пігмент лишайників Антарктиди).
За формою та характером прикріплення до субстрату розрізняють три групилишайників:
- накипні форми - мають вигляд кірки або нальоту, що щільно приростає до субстрату (леканора їстівна, графіс, лецидея);
- листясті форми - мають вигляд платівок з розсіченими лопатями, що гілкуються; їх схожість із листям дуже віддалена (ксанторія - стінна золотянка, пармелія);
- кущисті лишайники - прямостоячі або звисаючі кущики. (кладонія, ягель - оленячий мох, цетрарія - ісландський мох, бородач).
За анатомічною будовою лишайники діляться на гомеомірні (водорість розкидана по всьому тілу лишайника) і гетеромірні (водорості утворюють у слоїві відокремлений шар).
Лишайників з гетеромірним таломом більшість. У гетеромерному таломі верхній шар - кірковийскладені гіфами гриба. Він захищає талом від висихання та механічних впливів. Наступний від поверхні шар - гонідіальний, або альгальнийв ньому розташовується фотобіонт. У центрі розташовується серцевина, що складається з безладно переплетених гіф гриба. У серцевині переважно запасається волога, вона також грає роль скелета. У нижній поверхні талому часто знаходиться нижня кора, за допомогою виростів якої ( ризин) лишайник прикріплюється до субстрату. Повний набір шарів не у всіх лишайників.
Розмноження лишайників
Розмноження лишайників відбувається спорами або вегетативно: фрагментами слані (ізідіямі та соредіями). Статеве розмноження забезпечують спеціальні ділянки слані, що формують суперечки. Спору проростає в гіфу, і при зустрічі з підходящим водоростями формується новий лишайник.
Роль лишайників у природі та житті людини
Роль лишайників у природіскладно переоцінити. Вони є «піонерами» у формуванні рослинних угруповань. Виділяючи органічні кислоти, лишайники руйнують материнську породу, а за відмиранні їх органіка разом із нею формує первинну грунт, де можуть оселитися рослини. Лишайники служать кормом для багатьох тварин (оленячий мох або ягель), є місцем проживання для багатьох безхребетних.
Роль у житті людини. Лишайники є індикаторами забрудненості повітря. Деякі види використовуються людиною для харчування (лишайникова манна). Також лишайники використовуються у промисловості (виготовлення лакмусу), у парфумерії (одержання ароматичних речовин), у фармацевтичній промисловості (отримання препаратів проти туберкульозу, фурункульозу, епілепсій та ін.). Лишайникові кислоти мають також антибіотичні властивості.
Таблиця «Лишайники»
Це конспект на тему «Лишайники». Виберіть подальші дії:
- Перейти до наступного конспекту:
Прогулюючись лісом, камінням, корчами, деревами можна помітити рельєфні нарости або «кущики» різних кольорів і форм. Такий вигляд має лишайник. Довгий час він був справжньою загадкою для лікарів та дослідників природи. З давніх-давен люди використовували лишайники в медицині, вживали в їжу, фарбували з їх допомогою тканини. Наука, що вивчає лишайники, називається ліхенологія. У цій статті розглянуто загальну характеристику лишайників як організмів.
Лишайники відносяться до царства грибів, але вчені розглядають їх як окрему унікальну групу. У природі існує безліч, але зараз відкрито приблизно 25 тисяч видів.
Тіло рослини називається сланою, таломом, слонню. Різноманітність його кольорів, форм та розмірів вражає уяву. Листок може рости скоринкою і платівкою, схожою на листок, а також кущиком, трубочкою або кулькою. Рослина може бути висотою в людське зростання, а може мати розміри від 3-х до 7-ми див.
Зростають лишайники неймовірно повільно, вчені виявили екземпляр, вік якого перевищує 4000 тисяч років.
Усі лишайники діляться ліхенологією втричі групи залежно від форми слані. Перша група – накипні (кіркові), виглядає як скоринка, що щільно прилягає до поверхні місця, на якому росте. Представники цієї групи розташовуються на скелях та камінні.
Друга група, листясті, що розташовується на деревині, грунті та камінні, схожі на пластинки і мають хвилясті краї. До поверхні вони міцно прикріплюються за допомогою короткої товстої ніжки.
Третя група, кущисті, як неважко здогадатися за назвою, мають вигляд куща, що розташовується, розгалуженого чи ні. Такі кущики ростуть на ґрунті, до якого прикріплюються за допомогою ниткоподібних ризоїдів. Вони також ростуть на гілках дерев, до яких прикріплюються за допомогою кількох ділянок слані.
За місцем проростання лишайники можна розділити на епігейні (на грунті), епіфітні (на стовбурах та гілках дерев) та епілітні (на каменях та скелях). Ці рослини мають найрізноманітніші забарвлення.
Кора, яка є щільним утворенням із гіф грибниці, покрита порами. За допомогою яких рослина дихає. За допомогою кори лишайники також вбирають вологу з повітря та захищаються від переохолодження та перегріву.
Внутрішня будова
Лишайник є організм, що складається з грибниці і водорості (іноді ціанобактерії). Які особливості будови лишайників можна дізнатися, розглянувши рослину під мікроскопом. Вже зі збільшенням 15×8 у ньому можна побачити, як нитки грибниці обплітають клітини водоростей.
Система живлення та розмноження
Живлення лишайників відбувається за рахунок життєдіяльності обох симбіонтів. Грибниця вбирає воду і поглинає поживні речовини, що містяться в ній, а водорость (ціанобактерія) харчується завдяки хлорофілам і фотосинтезу. Як було сказано вище, водорості відносять до автотрофних організмів, тобто здатних синтезувати органічні речовини з неорганічних, а гриби відносяться до гетеротрофних, які не мають можливості фотосинтезу або хемосинтезу. Те, що ці два організми існують пліч-о-пліч, є відмінною особливістю лишайників, як виду.
Лишайник є рослиною, що розмножується вегетативним і статевим шляхом. При статевому розмноженні рослина утворює суперечки, які при проростанні очікують зустрічі з підходящою на вигляд водоростями, щоб потім утворити з нею нове слоевище.
Для вегетативного розмноження у деяких лишайників можна виявити спеціальні ізодії, які виглядають як невеликі відростки або гілочки. Вони легко відламуються, їх формується нове слоевище. Деякі рослини цього виду утворюють середовища, що легко розносяться вітром. Соредие є клітиною водорості, яка щільно обплетена гіфами.
Розповсюдження
Лишайник є організмом-біоіндикатором. Таке визначення дуже підходить до цього виду. Адже вони виростають лише у місцях із добрими екологічними умовами. Тому в місті, забрудненому відходами машин та підприємств, ви ніколи не зустрінете цю рослину. Як тільки у повітрі з'являються шкідливі домішки, воно гине.
Лишайник може оселитися в таких умовах, де будь-яка інша рослина не виживе. Завдяки своїй корі вони вбирають кожну молекулу води з будь-якого доступного джерела: туманів, роси, повітря. Їхнім місцем проживання може стати тундра, тропіки, болото і навіть пустеля. Вони є одними з небагатьох рослин в Антарктиді.
Роль у природі та житті людей
Лишайники – першопрохідники у заселенні поверхонь голих скель та кам'янистих ґрунтів. Вони сприяють процесу руйнування гірських порід за допомогою кислот, які виробляють. Після смерті беруть участь у процесі ґрунтоутворення, служать харчуванням для різних організмів. Лишайники, що розташувалися на гілках та стовбурах дерев, це відмінний захист від грибків-шкідників, які проникаючи в кору дерева, руйнують його зсередини.
Величезне значення мають ягель і оленячий мох. Взимку ці рослини є єдиною їжею для північних оленів. Інші копитні теж не обділяють увагою різнокольорові слані. Все ж таки, на половину ця рослина є грибом, які, як відомо, є джерелом протеїнів і вітамінів.
Певні види є основою деяких страв. Наприклад, в Ісландії, коли печуть хліб, до борошна додають лишайниковий порошок. У Японії деякі лишайники вважаються справжніми ласощами.
У Стародавньому Єгипті лишайники застосовувалися на лікування хвороб, а 18 столітті вони згадуються у багатьох офіційних довідниках ліків. Все це завдяки властивості вбивати хвороботворні організми.
Ці незвичайні рослини знайшли своє місце у парфумерній промисловості для створення унікальних ароматів. У текстильній промисловості їх використовують як природні барвники, а хімічна та харчова галузі, застосовують їх як джерела спирту та цукрів.
Лишайники – дуже цікава та своєрідна група нижчих рослин. Лишайники (лат. Lichenes) - симбіотичні асоціації грибів (мікобіонт) та мікроскопічних зелених водоростей та/або ціанобактерій (фотобіонт, або фікобіонт); мікобіонт утворює слоевище (талом), усередині якого розташовуються клітини фотобіонта. Група налічує від 17 000 до 26 000 видів близько 400 пологів. І щороку вчені виявляють та описують десятки та сотні нових невідомих видів.
Рис.1. Лишайник Кладонія зірчаста Cladonia stellaris
У лишайнику поєднуються два організми з протилежними властивостями: водорость (частіше зелена), яка у процесі фотосинтезу створює органічну речовину, і гриб, який споживає цю речовину.
Як організми лишайники були відомі вченим і в народі задовго до відкриття їхньої сутності. Ще великий Теофраст (371 – 286 до зв. е.), «батько ботаніки», дав опис двох лишайників – уснеї (Usnea) і рочели (Rоссе11а). Останню вже тоді використовували для одержання барвників. Початком ліхенології (науки про лишайників) прийнято вважати 1803, коли учень Карла Ліннея Ерік Ахаріус опублікував свою працю "Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit" ("Методи, за допомогою яких кожен зможе визначати лишайники"). Він виділив їх у самостійну групу та створив систему, засновану на будові плодових тіл, до якої увійшли 906 описаних на той час видів. Першим на симбіотичну природу у 1866 році на прикладі одного з видів вказав лікар та міколог Антон де Барі. У 1869 році ботанік Симон Швенденер поширив ці уявлення на всі види. У тому ж році російські ботаніки Андрій Сергійович Фамінцин і Осип Васильович Баранецький виявили, що зелені клітини в лишайнику - одноклітинні водорості. Ці відкриття сприйняли сучасниками як «дивовижні».
Лишайники поділяються на три нерівноцінні групи:
1. До неї належить більше лишайників, клас сумчастих лишайників, тому що утворені сумчастими грибами.
2. Невелика група, клас базидіальних лишайників, тому що утворені базидіальними грибами (менш стійкі гриби)
3. "Недосконалі лишайники" отримали свою назву через те, що у них не були виявлені плодові тіла зі спорами
Зовнішня та внутрішня будова лишайників
Вегетативне тіло лишайника - таллом, або слоевище, дуже різноманітне за формою та забарвленням. Лишайники пофарбовані в різні кольори: білий, рожевий, яскраво-жовтий, помаранчевий, оранжево-червоний, сірий, блакитно-сірий, сірувато-зелений, жовтувато-зелений, оливково-коричневий, коричневий, чорний і деякі інші. Забарвлення слані лишайників залежить від наявності пігментів, які відкладаються в оболонках гіф, рідше в протоплазмі. Найбільш багаті на пігменти гіфи корового шару лишайників і різні частини їх плодових тіл. У лишайників розрізняють п'ять груп пігментів: зелені, сині, фіолетові, червоні, коричневі. Механізм освіти їх досі не з'ясований, але очевидно, що найважливішим чинником, що впливає цей процес, є світло.
Іноді колір слані залежить від забарвлення лишайникових кислот, які відкладаються у вигляді кристалів або зернят на поверхні гіф. Більшість лишайникових кислот безбарвні, але деякі з них забарвлені, і іноді дуже яскраво – у жовтий, помаранчевий, червоний та інші кольори. Забарвлення кристалів цих речовин визначає і забарвлення всього слані. І тут найважливішим фактором, що сприяє утворенню лишайникових речовин, є світло. Чим яскравіше освітлення у місці зростання лишайника, тим яскравіше він пофарбований. Як правило, дуже яскраво забарвлені лишайники високогір'їв та полярних районів Арктики та Антарктики. Це також пов'язано з умовами висвітлення. Для високогірних та полярних районів земної кулі характерні велика прозорість атмосфери та висока інтенсивність прямої сонячної радіації, що забезпечують тут значну яскравість освітлення. У таких умовах у зовнішніх шарах слані концентрується велика кількість пігментів і лишайникових кислот, обумовлюючи яскраве забарвлення лишайників. Припускають, що забарвлені зовнішні шари захищають клітини водоростей, що знаходяться нижче, від надмірної інтенсивності освітлення.
Через низьку температуру опади випадають в Антарктиці лише у вигляді снігу. У такій формі вони не можуть бути використані рослинами. Ось тут темне забарвлення лишайників і приходить їм на допомогу.
Темнозабарвлені слані антарктичних лишайників за рахунок високої сонячної радіації швидко нагріваються до позитивної температури навіть за негативної температури повітря. Сніг, що падає на ці нагріті слані, тане, перетворюючись на воду, яку лишайник одразу ж вбирає. Таким чином він забезпечує себе водою, необхідною для здійснення процесів дихання та фотосинтезу.
Наскільки різноманітні слані лишайників по фарбуванню, настільки різноманітні вони і формою. Листок може мати вигляд скоринки, листоподібної пластинки або кущика. Залежно від зовнішнього вигляду розрізняють три основні морфологічні типи:
Накипні. Таллом накипних лишайників – це скоринка («накип»), нижня поверхня щільно зростається із субстратом і не відокремлюється без значних пошкоджень. Це дозволяє їм жити на крутих схилах гір, дерев і навіть на бетонних стінах. Іноді накипний лишайник розвивається всередині субстрату і зовні не помітний. Як правило, накипні слані невеликих розмірів, їх діаметр складає всього кілька міліметрів або сантиметрів, але іноді може досягати і 20 - 30 см. У природі нерідко можна спостерігати, як невеликі за розмірами накипні слані лишайників, зливаючись один з одним, утворюють на кам'янистій поверхні скель або стовбурах дерев великі плями, що досягають у діаметрі кількох десятків сантиметрів.
Листовуваті. Листовуваті лишайники мають вигляд пластин різної форми та розміру. Вони більш менш щільно прикріплюються до субстрату за допомогою виростів нижнього кіркового шару. Найбільш просте слоевище листуватих лишайників має вигляд однієї великої округлої листоподібної пластинки, що досягає в діаметрі 10 - 20 см. Така пластинка нерідко буває щільною, шкірястою, пофарбованої в темно-сірий, темно-коричневий або чорний колір.
Кущисті. За організаційним рівнем кущисті лишайники становлять вищий етап розвитку слані. У кущових лишайників талом утворює безліч округлих або плоских гілочок. Зростають землі або звисають з дерев, деревних залишків, скель. Шару кущових лишайників має вигляд прямостоячого або повисаючого кущика, рідше нерозгалужених прямостоячих виростів. Це дозволяє кущистим лишайникам шляхом вигинів гілочок у різні боки займати найкраще положення, при якому водорості можуть максимально використовувати світло для здійснення фотосинтезу. Слані кущових лишайників можуть бути різних розмірів. Висота найменших становить лише кілька міліметрів, а найбільших 30 – 50 см. Повисаючі слані кущових лишайників іноді можуть досягати колосальних розмірів.
Внутрішня будова лишайника: коровий шар, гонідіальний шар, серцевина, нижня кора, різоїди. Тіло лишайників (талом) є переплетення грибних гіф, між якими знаходиться популяція фотобіонта.
Мал. 2. Анатомічна будова слані лишайників
1 - гетеромерне слоевище (а - верхній коровий шар, б - шар водоростей, в - серцевина, г - нижній коровий шар); 2 - гомеомерне слоевище слизового лишайника колема (Collema flaccidum); 3 - гомеомерне слоевище слизового лишайника лептогіум (Leptogium saturninum) (а - коровий шар з верхньої та нижньої сторони слані, б - ризоїди)
Кожен із перерахованих анатомічних шарів слані виконує в житті лишайника певну функцію і в залежності від цього має певну будову.
Коровий шар грає у житті лишайника дуже важливу роль. Він виконує відразу дві функції: захисну та зміцнювальну. Він захищає внутрішні шари слані від впливу зовнішнього середовища, насамперед водорості від надмірного освітлення. Тому коровий шар лишайників зазвичай буває щільної будови і пофарбований у сірий, коричневий, оливковий, жовтий, помаранчевий чи червонуватий колір. Коровий шар служить і для зміцнення слані. Чим вище слоевище піднімається над субстратом, тим більше воно потребує зміцнення. Зміцнюючі механічні функції у разі нерідко виконує товстий коровий шар. На нижньому коровому шарі лишайників зазвичай утворюються органи прикріплення. Іноді вони мають вигляд дуже тонких ниток, що складаються з ряду клітин. Ці нитки називають ризоїдами. Кожна така нитка бере початок від однієї клітини нижнього корового шару. Нерідко кілька ризоїдів з'єднуються в товсті ризоїдні тяжі.
У зоні водоростей здійснюються процеси асиміляції вуглекислоти та накопичення органічних речовин. Як відомо, для здійснення процесів фотосинтезу водоростям необхідне сонячне світло. Тому шар водоростей зазвичай розміщується поблизу верхньої поверхні слані, безпосередньо під верхнім коровим шаром, а у кущових лишайників, що вертикально стоять, ще й над нижнім коровим шаром. Шар водоростей найчастіше буває невеликої товщини, і водорості розміщуються в ньому так, що вони знаходяться майже в однакових умовах освітлення. Водорості в слані лишайника можуть утворювати безперервний шар, але іноді гіфи мікобіонта ділять його на окремі ділянки. Для здійснення процесів асиміляції вуглекислоти та дихання водоростям необхідний також нормальний газообмін. Тому грибні гіфи в зоні водоростей не утворюють щільних сплетень, а розташовані пухкі на деякій відстані один від одного.
Під шаром водоростей розташований серцевий шар. Зазвичай серцевина за товщиною значно перевищує коровий шар та зону водоростей. Від ступеня розвитку серцевини залежить товщина самої слані. Основна функція серцевого шару - проведення повітря до клітин водоростей, що містять хлорофіл. Тому для більшості лишайників характерне пухке розташування гіф у серцевині. Повітря, що потрапляє в слоевище, легко проникає до водоростей проміжками між гіфами. Серцеві гіфи слабогіллясті, з рідкими поперечними перегородками, з гладкими, слабожелатинообразными товстими стінками і досить вузьким просвітом, заповненим протоплазмою. У більшості лишайників серцевина біла, оскільки гіфи серцевого шару безбарвні.
За внутрішньою будовою лишайники поділяють на:
Гомеомерні (Collema), клітини фотобіонта розподілені хаотично серед гіф гриба по всій товщині талому;
Гетеромірні (Peltigera canina), тал на поперечному зрізі можна чітко розділити на шари.
Лишайників з гетеромірним таломом більшість. У гетеромерному таломі верхній шар - корковий, складений гіфами гриба. Він захищає талом від висихання та механічних впливів. Наступний від поверхні шар - гонидиальный, чи альгальний, у ньому розташовується фотобіонт. У центрі знаходиться серцевина, що складається з безладно переплетених гіф гриба. У серцевині переважно запасається волога, вона також грає роль скелета. У нижній поверхні талому часто знаходиться нижня кора, за допомогою виростів якої (ризин) лишайник прикріплюється до субстрату. Повний набір шарів не у всіх лишайників.
Як і у випадку двокомпонентних лишайників, водоростевий компонент – фікобіонт – трьохкомпонентних лишайників рівномірно розподілений по талому, або утворює шар під верхньою корою. Деякі трикомпонентні ціанолішайники утворюють спеціалізовані поверхневі або внутрішні компактні структури (цефалодії), в яких зосереджено ціанобактеріальний компонент.
Способи харчування лишайників
Лишайники представляють для фізіологічних досліджень складний об'єкт, оскільки складаються із двох фізіологічно протилежних компонентів – гетеротрофного гриба та автотрофної водорості. Тому доводиться спочатку окремо вивчати життєдіяльність міко- та фікобіонтів, що робиться за допомогою культур, а потім життя лишайника як цілісного організму. Зрозуміло, що така «потрійна фізіологія» – важкий шлях дослідження, і не дивно, що у життєдіяльності лишайників є ще багато загадкового. Однак загальні закономірності їх обміну речовин все ж таки з'ясовані.
Досить багато досліджень присвячено процесу фотосинтезу у лишайників. Оскільки лише невелика частина їх слані (5 – 10% обсягу) утворена водоростями, яка є єдиним джерелом постачання органічними речовинами, постає суттєве питання про інтенсивність фотосинтезу в лишайниках.
Як показали виміри, інтенсивність фотосинтезу у лишайників набагато нижча, ніж у вищих автотрофних рослин.
Для нормальної фотосинтетичної активності слоевище має містити певну кількість води, що залежить від анатомоморфологічного типу лишайника. Загалом у товстих слані оптимальне вміст води для активного фотосинтезу нижче, ніж у тонких і пухких слані. При цьому дуже суттєво та обставина, що багато видів лишайників, особливо в сухих місцеперебуваннях, взагалі рідко або принаймні дуже нерегулярно забезпечують оптимальною кількістю внутрішньошарової води. Адже регуляція водного режиму у лишайників відбувається зовсім інакше, ніж у вищих рослин, що мають спеціальний апарат, здатний контролювати отримання та витрачання води. Лишайники засвоюють воду (у вигляді дощу, снігу, туману, роси та ін.) дуже швидко, але пасивно всією поверхнею свого тіла і частково ризоїдами нижньої сторони. Таке поглинання слоевищем води є простим фізичним процесом, як, наприклад, вбирання води фільтрувальним папером. Лишайники здатні вбирати воду в дуже великих кількостях, зазвичай до 100 - 300% від сухої маси слані, а деякі слизові лишайники (колем, лептогіум і ін.) навіть до 800 - 3900%.
Мінімальний вміст води у лишайниках у природних умовах становить приблизно 2 – 15% від сухої маси слані.
Віддача води сланом також відбувається досить швидко. Насичені водою лишайники на сонці через 30 - 60 хв втрачають всю свою воду і стають крихкими, тобто вміст води в слані стає нижче мінімально необхідного для активного фотосинтезу. З цього випливає своєрідна «аритмічність» фотосинтезу лишайників – його продуктивність змінюється протягом дня, пори року, низки років залежно від загальних екологічних умов, особливо гідрологічних та температурних.
Є спостереження, що багато лишайників більш активно фотосинтезують в ранковий і вечірній годинник і що фотосинтез триває у них і взимку, а у грунтових форм навіть під тонким сніговим покривом.
Важливим компонентом харчування лишайників є азот. Ті лишайники, які мають як фікобіонт зелені водорості (а їх більшість), сприймають сполуки азоту з водних розчинів, коли їх слані просочуються водою. Можливо, що частину азотистих сполук лишайники беруть і прямо з субстрату – ґрунту, кори дерев тощо. буд. , на стовбурах дерев і т. д. (види ксанторії, фісції, калоплаки та ін.). Лишайники, що мають як фікобіонт синьо-зелені водорості (особливо ностоки), здатні фіксувати атмосферний азот, так як цією здатністю володіють водорості, що містяться в них. У дослідах з такими видами (з пологів колема, лептогіум, пельтигера, лобарія, стикта та ін.) було встановлено, що їх слані швидко та активно поглинають атмосферний азот. Ці лишайники часто селяться на субстратах, дуже бідних на азотисті сполуки. Більшість азоту, фіксованого водорістю, спрямовується мікобіонту і лише незначна частина використовується самим фікобіонтом. Є дані, що мікобіонт у слані лишайника веде активний контроль над освоєнням і розподілом азотистих сполук, фіксованих з атмосфери фікобіонтом.
Описаний ритм життя є однією з причин для дуже повільного зростання більшості лишайників. Іноді лишайники ростуть лише на кілька десятих міліметрів на рік, в основному менш ніж на один сантиметр. Інший причиною повільного зростання і те, що фотобіонт, становлячи нерідко менше 10% обсягу лишайника, бере він забезпечення мікобіонту поживними речовинами. У хороших умовах, з оптимальною вологістю та температурою, наприклад у туманних або дощових тропічних лісах, лишайники ростуть на кілька сантиметрів на рік.
Ростова зона лишайників у накипних форм знаходиться по краю лишайника, у листуватих і кущистих на кожній верхівці.
Лишайники є одними з довгоживучих організмів і можуть досягати віку декількох сотень років, а в деяких випадках більше 4500 років, як наприклад Rhizocaгрon geographicum, що живе в Гренландії.
Розмноження лишайників
Лишайники розмножуються або спорами, які утворює мікобіонт статевим або безстатевим шляхом, або вегетативно - фрагментами слані, соредіями та івидіями.
При статевому розмноженні на слані лишайників в результаті статевого процесу формуються статеві спороношення у вигляді плодових тіл. Серед плодових тіл у лишайників розрізняють апотеції, перитеції та гастеротеції. Більшість лишайників формують відкриті плодові тіла у вигляді апотецій – дископодібних утворень. Деякі мають плодові тіла у формі перитеція – закритого плодового тіла, що має вигляд маленького глечика з отвором нагорі. Невелика кількість лишайників утворюють вузькі плодові тіла подовженої форми, які називають гастеротеціями.
В апотеціях, перитеціях і гастеротеціях суперечки розвиваються всередині сумок – особливих мішковидних утворень. Лишайники, що формують суперечки у сумках, об'єднуються у велику групу сумчастих лишайників. Вони походять від грибів класу аскоміцетів і становлять основну еволюційну лінію розвитку лишайників.
У невеликої групи лишайників суперечки утворюються не всередині сумок, а екзогенно, на вершині подовжено-булавоподібних гіф - базидій, на кінцях яких розвиваються чотири суперечки. Лишайники з такою освітою суперечка об'єднуються у групу базидіальних лишайників.
Жіночий статевий орган лишайників – архікарп – складається із двох частин. Нижня частина називається аскогона і є спірально закручену гіфу, більш товсту проти іншими гифами і що з 10 – 12 одно- чи багато ядерних клітин. Від аскогона вгору відходить трихогіну – тоненька витягнута гіфа, яка проходить через зону водоростей і коровий шар і виходить на поверхню слані, височіючи над нею своєю липкою верхівкою.
Розвиток та дозрівання плодового тіла у лишайників – дуже повільний процес, який триває 4 – 10 років. Плодове тіло, що сформувалося, теж є багаторічним, здатним протягом ряду років продукувати суперечки. Скільки ж суперечка здатна продукувати плодові тіла лишайників? Підраховано, наприклад, що у лишайника солорину в апотеції діаметром 5 мм утворюється 31 тис. сумок, а в кожній сумці зазвичай розвивається по 4 суперечки. Отже, загальна кількість спор, що продукується одним апотецієм, дорівнює 124 000. Протягом одного дня з такого апотеція викидається від 1200 до 1700 спор. Звичайно, не всі викинуті з плодового тіла суперечки проростають. Багато хто з них, потрапивши у несприятливі умови, гине. Для проростання спори необхідні передусім достатня вологість та певна температура.
У лишайників відомі також безстатеві спороношення – конідії, пікноконідії та стилоспори, що виникають екзогенно на поверхні конідієносців. При цьому конідії утворюються на конідієносцях, що розвиваються безпосередньо на поверхні слані, а пікноконідії та стилоспори в особливих судинах – пікнідіях.
З безстатевих спороношень лишайники найчастіше формують пікнідії з пікноконідіями. Пікнідії нерідко зустрічаються на слані багатьох кущових і листуватих лишайників, рідше їх можна спостерігати у накипних форм.
У кожному з пікнідій утворюються у величезній кількості невеликі одноклітинні суперечки – пікноконідії. Роль цих настільки поширених спороношень у житті лишайника досі не з'ясована. Одні вчені, називаючи ці суперечки спермаціями, а пікнідії – спермагоніями, вважають їх чоловічими статевими клітинами, хоча досі немає ні експериментальних, ні цитологічних даних, що доводять, що пікноконідії беруть участь у статевому процесі лишайників.
Вегетативне розмноження. Якщо накипні лишайники, як правило, утворюють плодові тіла, то серед високоорганізованих листуватих і кущових лишайників є чимало представників, які розмножуються виключно вегетативним шляхом. У цьому випадку важливішими для розмноження лишайників є такі утворення, в яких одночасно присутні гіфи гриба та клітини водорості. Це сородії та ізодії. Вони служать для розмноження лишайника як організму. Потрапивши у сприятливі умови, вони дають початок безпосередньо новому талому. Средії та ізодії зустрічаються частіше у листуватих і кущистих лишайників.
Средії являють собою дрібні утворення у вигляді порошин, що складаються з однієї або декількох клітин водорості, оточених гіфами гриба. Формування їх зазвичай починається у гонідіальному шарі. Внаслідок масового утворення серед кількість їх збільшується, вони тиснуть на верхню кору, розривають її і опиняються на поверхні талому, звідки легко здуваються при будь-якому русі повітря або змиваються водою. Скупчення середовищ називають соралями. Наявність та відсутність середовищ і соралей, їх розташування, форма та забарвлення постійні для певних лишайників і є певною ознакою.
Іноді при відмиранні лишайників їх таллом перетворюється на порошкову масу, що складається з середовищ. Це звані лепрозные форми лишайників (від грецького слова «лепрос» - «шорсткий», «нерівний»). У цьому випадку визначити лишайник майже неможливо.
Середи, що розносяться вітром і дощовою водою, потрапивши у сприятливі умови, поступово утворюють новий талл. Відновлення нового талому із середовища відбувається дуже повільно. Так, у видів з роду кладонія нормальні лусочки первинного талому розвиваються із середовища лише через термін від 9 до 24 місяців. А для розвитку вторинного талому з апотеціями потрібно від одного до восьми років залежно від виду лишайника та зовнішніх умов.
Ізідії зустрічаються у меншого числа видів лишайників, ніж серед і сміття. Вони являють собою прості або коралоподібно розгалужені вирости, які зазвичай густо покривають верхню сторону талому (див. малюнок). На відміну від соралей ізодії зовні покриті корою, часто темнішою, ніж таллом. Усередині, під корою, вони містять водорості та грибні гіфи. Ізідії легко відламуються від поверхні талому. Обламаючись і поширюючись за допомогою дощу та вітру, вони, так само як і середовищі, можуть за сприятливих умов утворювати нові таломи лишайників.
Багато лишайників не утворюють апотецій, середовищ і ізодії і розмножуються ділянками талому, які легко відламуються від крихких в суху погоду лишайників вітром або тваринами і ними переносяться. Особливо поширене розмноження лишайників ділянками талому в арктичних областях, представники пологів цетрарію і кладония, багато з яких майже ніколи не утворюють плодових тіл.
Визначення
Лишайники- симбіотичні асоціації гриба та водорості
Будова лишайника
Вегетативне тіло лишайника називається таломом.
Гіфи гриба утворюють основу талому, формуючи нижню кору, прикріплену до субстрату, і поверхневий коровий шар, зумовлюючи форму та забарвлення лишайника.
Водорості , займаючи порожнини між гіфами,утворюють гонідіальний (альгальний) шар.
Під шаром водоростей грибні гіфи розташовані пухко, великі проміжки між ними заповнені повітрям – це серцевина. За серцевиною слідує нижня кора, яка за будовою подібна до верхньої. Через нижню кору із серцевини проходять пучки гіф (ризоїди), які прикріплюють лишайник до субстрату.
Коркові лишайники нижньої кори не мають і грибні гіфи серцевини зростаються безпосередньо з субстратом.
Мал. Будова лишайника
Функції кори:
захисна;
опорна;
що прикріплює (на нижньому коровому шарі утворюються ризоїди);
газообмін (через перфорації (відмерлі ділянки корового шару), тріщини та розриви у коровому шарі).
Функція зони водоростей:
фотосинтез;
накопичення органічних речовин.
Функція серцевини:
проведення повітря до клітин водоростей;
опорна функція (удеяких кущових лишайників).
Лишайники утворюють в основному:
гриби - аскоміцети та базидіоміцети;
водорості - найчастіше зелені (рідше зустрічаються ціанобактерії).
Суть симбіозу:
Водорість віддає грибу органічні речовини, отримані у процесі фотосинтезу.
Гриб, маючи великий міцелій, забезпечує водорість водою та мінеральними речовинами.
Такі симбіози певних видів гриба та водорості настільки стійкі, що сприймаються як певний вид організмів.
Класифікація лишайників
За формою талому лишайники поділяються на:
накипні: що прикріплюються до субстрату всією своєю поверхнею (ризокарпон);
листуваті:прикріплюються до субстрату окремих точках (пармелія, ксантория).
У деяких листових лишайників слоевище прикріплюється за допомогою короткої ніжки (гомфа),розташованої в центральній частині слані.
кущисті:
прикріплені в одній точці та розгалужені (кладонія, ягель, уснея).
У кущових радіально побудованих лишайників на периферії поперечного розрізу знаходиться кора, під нею гонідіальний шар, а всередині – серцевина.
Накипні лишайники ростуть своєю периферією, а кущисті – кінцями «гілочок».
Мал. Накипний лишайник Мал. Листуватий лишайник
Мал. Кущистий лишайник
Розмноження лишайників
У лишайників зустрічається вегетативне, статеве та безстатеве розмноження.
Безстатеве розмноження:
фрагментація;
середовищ- мікроскопічні клубочки, що складаються з однієї або кількох клітин водоростей, оточених гіфами гриба; утворюються всередині талому, а після дозрівання виходять на поверхню і лопаються, розкидаючи діаспори;
ізодії- малі різноманітної форми вирости верхньої поверхні слані, що відламуються при дозріванні.
В обох випадках до складу відокремлюваної структури входить і грибний, і водоростевий компонент.
Статеве розмноження:
утворення плодових тіл різної форми, де дозрівають суперечки статевого розмноження. Розвиток та дозрівання плодового тіла може тривати до 10 років, а потім протягом ряду років плодове тіло здатне продукувати суперечки. Суперечка утворюється дуже багато, але проростають вони не всі. Для проростання потрібні умови, насамперед певні температура та вологість
Особливості екології лишайників
Лишайники характеризуються дуже повільним зростанням:від часток міліметра до кількох сантиметрів на рік.Швидше за все це пов'язано з невеликим відносним обсягом автотрофних водоростей, що синтезують органічні речовини.
Найбільшу швидкість росту мають лишайники тропічних лісів, найменшої - жителі скель і тундри.
Низька швидкість зростання призводить до того, що лишайники переважно ростуть у тих місцях, де не зустрічають конкуренції з боку рослин.Насамперед це гірські області, де вони є першопрохідниками на каменях та скелях, створюючи первинні ґрунти.Не зустрічають лишайники конкурентів і в тундрі, де через мерзлі грунти не можуть розвиватися коріння рослин.Часто лишайники ростуть як епіфіти у кронах дерев.
Здатність гриба поглинати та утримувати воду дозволяє лишайникам існувати у вкрай сухих умовах. Вони можуть поглинати воду не тільки під час дощів, але й із туману, і насиченого водяною парою повітря.
Цікаво, що вік слані нерідко налічує кілька сотень і тисяч років.
Багато лишайників дуже вимогливі до чистоти повітря, тому видова різноманітність лишайників у містах суттєво нижча, ніж у дикій природі.
Значення лишайників
утворення первинних ґрунтів у первинних біогеоценозах;
основні продуцентиу тундрових спільнотах.
Використання лишайників людиною:
лишайники є кормом для тундрового оленярства;
деякі види лишайників вживаються для харчування;
є сировиною для одержання барвників (наприклад, лакмусу);
застосовують у народній медицині (наприклад, уснея);
використовуються в екологічному моніторингу завдяки високій чутливості до хімічних забруднювачів.
Лишайники є групою живих організмів.
Тіло їх складене за допомогою поєднання двох мікроорганізмів, які полягають у симбіотичному зв'язку: гриба (мікобіонта) та водорості (фікобіонта або ціанобактерії).
Загальна характеристика
Вивченням цього виду займається наука ліхенологія, що є відділом ботаніки.
Протягом тривалого часу лишайники були таємницею для вчених, хоча їх використання було поширене повсюдно в різних галузях життя людей. І лише 1867 року було науково доведено будову цього виду. Займалися цим вчені-ліхенологи.
На даний момент вченими відкрито понад 25 тисяч видів, але всі вони мають схожу зовнішню та внутрішню будову.Ознаки, якими слід розрізняти кожен вид, засновані на структурних особливостях.
Як виглядає лишайник
Як уже було сказано, основна частина виду - тіло, що відрізняється різноманіттям форм та кольорів. При цьому виростання може бути пластиною, кіркою, що зовні нагадує листочок, у формі куща, трубки або кулі.
Висота рослини також варіюється в досить високих межах: починаючи з 3 сантиметрів і закінчуючи висотою росту людини.
Види та назви лишайників
Ліхенологія розділила лишайники у кілька груп у зв'язку з формою слані:
Крім того, виходячи з місця, де виростають, бувають:
- епігейні (переважно на земельній підставі);
- епіфітні (на деревній основі);
- епілітні (на кам'яному).
Особливості внутрішньої будови
Побачити структуру лишайника є можливим під збільшувальним приладом. Лишайник є організм, що складається з частини гриба - грибниці і водоростей, переплетених між собою.
Залежно від того, як розподілені між собою клітини водоростей та грибів, виділяють ще одну класифікацію:
- гомеомірні, у яких фікобіонт розташований хаотично серед клітин мікобіонту;
- гетеромірні, при якому є явний поділ на шари.
Лишайники з пошаровою будовою зустрічаються повсюдно і мають таку структуру шарів:
- Корковий шар — складений клітинами мікобіонту та захищає від зовнішніх впливів, особливо від пересихань.
- Поверхневий або гонідіальний: містить клітини виключно фікобіонти.
- Серцевина складається з гриба, що виконує функцію скелета, а також сприяє затриманню води.
- Нижня кора виконує функцію прикріплення до основи.
Варто відзначити:у деяких видів будь-які види шарів можуть бути відсутні або мати видозмінену будову.
Де мешкають
Лишайники відрізняються здатністю пристосовуватися до будь-яких умов існування.Наприклад, вони ростуть на голих каменях, скелях, стінах і дахах будівель, корі дерев і т.д.
Це зумовлено взаємовигідним співробітництвом міко- і фікобіонтів, що входять до складу. Життєдіяльність одного доповнює існування іншого, і навпаки.
Як харчуються лишайники
Здійснення харчування відбувається за рахунок симбіотів. Оскільки гриби немає функції автотрофного харчування, у якому відбувається процес перетворення органічних компонентів з неорганічних, то водорості постачають організм необхідними елементами.
Відбувається це шляхом фотосинтезу. А гриб постачає лишайник мінеральними солями, які вбирає з рідини, що надходить. У такий спосіб і відбувається процес симбіозу.
Як розмножуються
Розмножуються двома шляхами:
- Статеве - здійснюється за рахунок спороутворення.
- Вегетативне - для цього існують середовища (клітина водорості, обплетена ниткою грибниці, яка розноситься за допомогою вітру) та ізодії (вирости, що утворюють поверхневий шар слані).
Значення лишайників у природі та житті людини
Надають такі позитивні дії:
Лишайники відомі тривалістю свого життя, адже лише період зростання може досягати 4 тисяч років.
Внаслідок цього за ними можна приблизно визначити вік гірської породи.
Популярне використання їх як добрива у сільськогосподарській промисловості. Крім того, використання їх почалося ще в давнину. Лишайники використовували як природні барвники.
Лишайники є унікальним видом, що несе в собі масу корисних властивостей та якостей, які застосовуються фактично в будь-якій галузі життя людини.
Loading...