51. Лишайники. Общая биологическая характеристика, классификация, значение.
Это симбиотическая ассоциация гриба и водоросли. Гриб в этом случае либо сумчатый, либо базидиальный, а водоросль либо зеленая, либо сине-зеленая (роды trebouxia , pseudotrebouxia , trentepohlia , nostoc ). Пигментация способствует защите от чрезмерного освещения или, наоборот, помогает поглощать больше света (черный пигмент лишайников Антарктиды). По форме слоевища лишайники бывают накипные, листовые – parmelia, лобария и кустистые – cladonia, cetraria. Листовые лишайники имеют вид пластинки, горизонтально расположенной на субстрате, прикрепляясь к нему выростами гиф. Они могут быть цельными и рассеченными. Слоевище кустовых лишайников имеет вид кустика или стоячих неразветвленных столбиков.
По анатомическому строению лишайники делятся на гомеомерные (водоросль разбросана по всему телу лишайника) и гетеромерные (водоросли образуют в слоевище обособленный слой).
Сверху слоевище покрыто слоем клеток, защищающих слоевище и укрепляющих его. Органами прикрепления лишайников являются ризоиды и ризины (соединенные в тяжи ризоиды).
Роль лишайников. Значение их в природе заключается в том, что они являются пионерами растительности. Развиваясь на бесплодном субстрате, они постепенно подготавливают его для высших растений.
Имеют большое значение в качестве корма для северных оленей. Используются для получения чистой медицинской глюкозы, пищевого сахара, спирта, желатинирующих веществ.
В результате взаимодействия гриба и водоросли, образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые кислоты, некоторые из них обладают антибиотическим действием. Некоторые лишайниковые вещества действуют как стимуляторы, поднимающие тонус организма. На этом основано использование в народной медицине отвара цетрарии исландской, который используется и как отхаркивающее средство. Некоторые лишайники используются в парфюмерной промышленности, т.к. имеют приятный аромат.
Заключение. Грибы и лишайники представляют собой большую и недостаточно изученную с точки зрения медицинского применения группу организмов, которые имеют интересные биологические особенности и химический состав.
Лишайники представляют собой особую группу организмов, состоящих из двух совершенно разных видов. Одна часть лишайника - это зеленая водоросль (относят к растениям) или синезеленая водоросль (относят к бактериям). Другая часть лишайника - это гриб.
Лишайники изучает наука лихенология , которая считается разделом ботаники.
Существует более 25 тысяч видов лишайников.
Лишайники неприхотливы и поэтому широко распространены. Их можно встретить даже в условиях вечной мерзлоты или на голых скалах. Они могут расти на стволах деревьев и земле. Лишайники, обитающие в тундре, стелятся по земле сплошным ковром.
Окраска лишайников бывает разной: от желтой и серой до коричневой и черной.
По форме слоевища выделяют три типа лишайников.
Кустистые лишайники соединены с поверхностью, на которой растут, только своим основанием. Лишайник бородач растет в еловых лесах, где свисает с ветвей деревьев. На почве растет ягель (олений мох). Если наступить на него в сухую погоду, то будет слышен характерный треск.
Листоватые лишайники встречаются на стволах деревьев. Они похожи на пластинки разной окраски и формы. Так на осине растет золотисто-желтая ксантория. Листоватые лишайники соединяются с субстратом ризоидоподобными выростами. Они легко отделяются от поверхности.
Накипные лишайники (корковые лишайники) выглядят как коричневатые и сероватые корки на камнях и скалах. Они плотно прирастают к поверхности, в результате чего их трудно оторвать от нее.
Лишайники чаще всего считаются примером симбиоза, при котором двум разным организмам выгодно сожительство.
Тело лишайника называется слоевищем . Оно состоит из гиф гриба, между которыми находятся одноклеточные зеленые водоросли или синезеленые водоросли.
Подобное сожительство позволяет лишайникам обитать там, где по отдельности ни грибы, ни водоросли жить не могут. Гифы гриба обеспечивают водоросль водой и минеральными веществами. Водоросль дает грибу органические вещества, которые она синтезирует в процессе фотосинтеза.
Поскольку водоросли приходится питать не только себя, но и гриб, то лишайники растут очень медленно. Также, зачастую, произрастая в местах с вечной мерзлотой, лишайники не получают достаточного количества воды. Так прирост кустистых лишайников может составлять несколько миллиметров в год, а накипных - вообще доли миллиметра. Однако лишайники живут достаточно долго (до 100 лет).
Лишайники размножаются бесполым путем. Клетки водорослей делятся на двое, а гриб образует споры. Также в слоевище лишайников могут образовываться специальные группы клеток. Эти группы покидают материнский лишайник и в новом месте дают начало новому организму.
Значение лишайников
Лишайники первыми заселяют места, где нет почвы. Постепенно отмирая, они образуют перегной. Также лишайники выделяют кислоты, что приводит к разрушению горных пород. В результате смешивания разрушенных пород и перегноя образуется почва, на которой могут расти растения.
Ягель служит пищей оленям в тундре. Его также используют как корм для домашних животных.
Исландский мох употребляется в пищу человеком.
Из ряда видов лишайников получают лакмус (химический индикатор) и антибиотики.
Дубовый мох используют в парфюмерии. Он придает стойкость духам.
Лишайники являются экологическими индикаторами. В загрязненном воздухе они погибают. Поэтому по отсутствию или наличию лишайников в определенной местности можно судить об экологической обстановке.
Это своеобразная группа низших растений, которые состоят из двух разных организмов - гриба (представители аскомицетов, базидиомицетов, фикомицетов) и водоросли (зеленые - цистококк, хлорококк, хлорелла, встречается кладофора, пальмелла; синезеленые - носток, глеокапса, хроококк), образующих симбиотическое сожительство, отличающееся особыми морфологическими типами и особыми физиолого-биохимическими процессами. Считалось, что в состав некоторых лишайников входят бактерии (азотобактер). Однако более поздние исследования не родтвердили наличия их в лишайниках.
Лишайники отличаются от других растений следующими чертами:
- Симбиотическое сожительство двух разных организмов - гетеротрофного гриба (микобионт) и автотрофной водоросли (фикобионт). Лишайниковое сожительство постоянно и исторически обусловлено, а не случайно, кратковременно. В настоящем лишайнике гриб и водоросль вступают в тесный контакт, грибной компонент окружает водоросль и может даже проникать в ее клетки.
- Специфичные морфологические формы внешнего и внутреннего строения.
- Физиология гриба и водоросли в слоевище лишайника во многом отличается от физиологии свободноживущих грибов и водорослей.
- Специфична биохимия лишайников: они образуют вторичные продукты обмена, не встречающиеся в других группах организмов.
- Способ размножения.
- Отношение к экологическим условиям.
Морфология. Лишайники не имеют типичной зеленой окраски, у них нет стебля, листьев (этим они отличаются от мхов), тело их состоит из слоевища. Окраска лишайников сероватая, зеленовато-серая, светло- или темно-бурая, реже желтая, оранжевая, белая, черная. Окраска обусловлена пигментами, которые находятся в оболочках гиф гриба, реже в протоплазме. Различают пять групп пигментов: зеленые, синие, фиолетовые, красные, коричневые. Цвет лишайников может зависеть также от окраски лишайниковых кислот, которые откладываются в виде кристаллов или зерен на поверхности гиф.
Различают лишайники накипные, или корковые, листовые и кустистые.
У накипных таллом имеет вид порошкообразной, бугорчатой или гладкой кожицы, которая плотно срастается с субстратом; к ним принадлежит около 80% всех лишайников. В зависимости от субстрата, на котором произрастают накипные лишайники, различают: эпилитные, развивающиеся на поверхности горных пород; эпифлеодные - на коре деревьев и кустарников; эпигейные - на поверхности почвы, эпиксильные - на гниющей древесине.
Слоевище лишайника может развиваться внутри субстрата (камня, коры дерева). Есть накипные лишайники с шаровидной формой слоевища (так называемые кочующие лишайники).
У листовых лишайников таллом имеет вид чешуек или достаточно больших пластинок, которые прикрепляются к субстрату в нескольких местах с помощью пучков грибных гиф. Наиболее простое слоевище листовых лишайников имеет вид одной крупной округлой листовидной пластинки, достигающей в диаметре 10-20 см. Такое слоевище называется монофильным. Оно крепится к субстрату в своей центральной части с помощью толстой короткой ножки, называемой гомфом. Если слоевище состоит из нескольких листовидных пластинок, его называют полифильным. Характерной особенностью листового слоевища лишайников является то, что его верхняя поверхность отличается по строению и окраске от нижней. Среди листовых лишайников также встречаются неприкрепленные, кочующие формы.
У кустистых лишайников таллом состоит из разветвленных нитей или стволиков, срастается с субстратом лишь основанием; растут вверх, в сторону, или свисают вниз - "бородатые" лишайники. Слоевище кустистых лишайников имеет вид прямостоячего или повисающего кустика, реже неразветвленных прямостоячих выростов. Это высший этап развития слоевища. Высота самых маленьких составляет всего несколько миллиметров, наиболее крупных - 30-50 см (иногда 7-8 м - уснея длинная, свисающая в виде бороды с ветвей лиственниц и кедров в таежных лесах). Слоевища бывают с плоскими и округлыми лопастями. Иногда у крупных кустистых лишайников в условиях тундр и высокогорий развиваются добавочные прикрепительные органы (гаптеры), с помощью которых они прирастают к листьям осок, злаков, кустарников. Таким образом лишайники предохраняют себя от отрыва сильными ветрами и бурями.
По анатомическому строению различают лишайники двух типов.
- У одного из них водоросли разбросаны по всей толще слоевища и погружены в слизь, которую выделяет водоросль (гомеомерный тип). Это наиболее примитивный тип. Такое строение характерно для тех лишайников, фикобионтом которых являются синезеленые водоросли - носток, глеокапса и др. Они образуют группу слизистых лишайников.
- У другого (гетеромерный тип) на поперечном срезе можно под микроскопом различить несколько слоев. Сверху находится верхняя кора, имеющая вид переплетенных, тесно сомкнутых грибных гиф. Под ней гифы лежат более рыхло, между ними расположены водоросли - это гонидиальный слой. Ниже грибные гифы расположены еще более рыхло, большие промежутки между ними заполнены воздухом - это сердцевина. За сердцевиной следует нижняя кора, которая по строению подобна верхней. Через нижнюю кору из сердцевины проходят пучки гиф, которые прикрепляют лишайник к субстрату.
У корковых лишайников нижней коры нет и грибные гифы сердцевищ срастаются непосредственно с субстратом.
У кустистых радиально построенных лишайников на периферии поперечного разреза находится кора, под ней - гонидиальный слой, а внутри- сердцевина. Кора выполняет защитную и укрепляющую функции. На нижнем коровом слое лишайников обычно образуются органы прикрепления. Иногда они имеют вид тонких нитей, состоящих из одного ряда клеток. Их называют ризоидами. Ризоиды могут соединяться, образуя ризоидальные тяжи.
У некоторых листовых лишайников слоевище прикрепляется с помощью короткой ножки (гомфа), расположенной в центральной части слоевища.
Зона водорослей выполняет функцию фотосинтеза и накопления органических веществ. Основная функция сердцевины - проведение воздуха к клеткам водорослей, содержащим хлорофилл. У некоторых кустистых лишайников сердцевина выполняет и укрепляющую функцию.
Органами газообмена служат псевдоцифеллы (разрывы коры, заметные невооруженным глазом как белые пятнышки неправильной формы). На нижней поверхности листовых лишайников есть круглые правильной формы белые углубления - это цифеллы, также органы газообмена. Газообмен осуществляется и через перфорации (отмершие участки корового слоя), трещины и разрывы в коровом слое.
Питание
Гифы играют роль корней: они впитывают воду и растворенные в ней минеральные соли. Клетки водорослей образуют органические вещества, выполняют функцию листьев. Воду лишайники могут впитывать всей поверхностью тела (используют дождевую воду, влагу туманов). Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые в качестве фикобионта имеют зеленые водоросли, получают соединения азота из водных растворов, когда их слоевище пропитывается водой, частично прямо из субстрата. Лишайники, имеющие в качестве фикобионта синезеленые водоросли (особенно ностоки), способны фиксировать атмосферный азот.
Размножение
Лишайники размножаются либо спорами, которые образует микобионт половым или бесполым путем, либо вегетативно - фрагментами слоевища, соредиями и изидиями.
При половом размножении на слоевищах лишайников формируются половые спороношения в виде плодовых тел. Среди плодовых тел у лишайников различают апотеции (открытые плодовые тела в виде дисковидных образовании); перитеции (закрытые плодовые тела, имеющие вид маленького кувшина с отверстием наверху); гастеротеции (узкие плодовые тела удлийенной формы). Большинство лишайников (свыше 250 родов) формируют апотеции. В этих плодовых телах споры развиваются внутри сумок (мешковидных образований) или экзогеняо, на вершине удлиненно-булавовидных гиф - базидий. Развитие и созревание плодового тела длится 4-10 лет, а затем в течение ряда лет плодовое тело способно продуцировать споры. Спор образуется очень много: так, один апотеций может продуцировать 124 000 спор. Прорастают они не все. Для прорастания нужны условия, прежде всего определенные температура и влажность.
Бесполое спороношение лишайников - конидии, пикноконидин и стилоспоры, возникающие экзогенно на поверхности конидиеносцев. Конидии образуются на конидиеносцах, развивающихся непосредственно на поверхности слоевища, а пикноконидии и стилоспоры - в особых вместилищах - пикнидиях.
Вегетативное размножение осуществляется кустиками слоевища, а также особыми вегетативными образованиями - соредиями (пылинки - микроскопические клубочки, состоящие из одной или нескольких клеток водорослей, окруженных гифами гриба, образуют мелкозернистую или порошкообразную беловатую, желтоватую массу) и изидиями (маленькие разнообразной формы выросты верхней поверхности слоевища, одного с ней цвета, имеют вид бородавочек, зернышек, булавовидных выростов, иногда маленьких листочков).
Роль лишайников в природе и их хозяйственное значение
Лишайники - пионеры растительности. Поселяясь на местах, где другие растения произрастать не могут (например, на скалах), они через некоторое время, частично отмирая, образуют небольшое количество гумуса, на котором могут поселиться другие растения. Лишайники широко распространены в природе (живут на почве, скалах, деревьях, некоторые в воде, встречаются на металлических конструкциях, костях, стекле, коже и других субстратах). Лишайники разрушают горные породы, выделяя лишайниковую кислоту. Это разрушительное действие заканчивают вода и ветер. Лишайники способны накапливать радиоактивные вещества.
Большую роль играют лишайники в хозяйственной деятельности человека: они служат кормом для оленей и некоторых других домашних животных; отдельные виды лишайников (лишайниковая манна, гирофора в Японии) потребляет человек; из лишайников добывают спирт (из цетрарии исландской, некоторых видов кладоний), краски (из некоторых видов рочел, охролехни); их используют в парфюмерной промышленности (эвернию сливовую - дубовый "мох"), в медицине (исландский "мох" - при кишечных заболеваниях, при болезни дыхательных путей, лобарию - при легочкых заболеваниях, пелтигеру - при бешенстве, пармелию - при эпилепсии и др.); из лишайников получают антибактериальнйе вещества (наиболее исследована усниновая кислота).
Лишайники почти не вредят хозяйственной деятельности человека. Известны только два ядовитых вида (у нас они встречаются редко).
Лишайники можно встретить практически везде, даже в Антарктиде. Эта группа живых организмов долгое время для ученых была загадкой, даже сейчас нет единого мнения по поводу их систематического положения. Одни считают, что их надо отнести к царству растений, а другие - грибов. Далее рассмотрим виды лишайников, особенности их строения, значение в природе и для человека.
Общая характеристика лишайников
Лишайники - это низшая группа организмов, которые состоят из гриба и водоросли, находящиеся между собой в симбиозе. Первые - это чаще всего представители фикомицетов, аскомицетов или базидиомицетов, а вторым организмом являются зеленые или сине-зеленые водоросли. Между этими двумя представителями живого мира существует взаимовыгодное сожительство.
Лишайники, независимо от разновидности, не имеют зеленой окраски, чаще всего они могут быть серой, бурой, желтой, оранжевой или даже черной расцветки. Это зависит от пигментов, а также от окраски лишайниковых кислот.
Отличительные черты лишайников
Эта интересная группа организмов отличается следующими особенностями:
- Сожительство двух организмов в лишайнике не является случайным, оно обусловлено историческим развитием.
- В отличие от растений или животных, этот организм имеет специфическое внешнее и внутреннее строение.
- Физиологические процессы, происходящие в грибе и водоросли, существенно отличаются от таковых в свободно живущих организмах.
- Биохимические процессы также имеют свои отличительные черты: в результате жизнедеятельности образуются вторичные продукты обмена, которые не характерны ни для одной групп живых организмов.
- Особенный способ размножения.
- Отношение к экологическим факторам.
Все эти особенности ставят ученых в тупик и не позволяют определить постоянное систематическое положение.
Разновидности лишайников
Эту группу организмов часто называют «пионерами» суши, так как поселяться они могут на совершенно безжизненных местах. Выделяют три типа лишайников:
- Накипные лишайники. Свое название получили за форму, похожую на накипь.
- Листоватые лишайники. Похожи на одну большую листовую пластинку, отсюда и название.
- Кустистые лишайники напоминают небольшой кустик.
Рассмотрим особенности каждого вида более подробно.
Описание накипных лишайников
Практически 80% от всех лишайников составляют именно накипные. По своей форме они похожи на корочку или тонкую пленку, прочно сросшуюся с субстратом. В зависимости от места обитания накипные лишайники подразделяются на:
Из-за своего особенного внешнего вида эта группа лишайников может быть совершенно незаметной и сливаться с окружающей средой. Строение накипных лишайников своеобразно, поэтому их легко отличить от других видов. Но внутреннее строение практически у всех одинаковое, однако об этом далее.
Территории обитания накипных лишайников
Мы уже рассмотрели, за что получили свое название накипные лишайники, но возникает вопрос: а отличаются ли места обитания? Ответ можно дать отрицательный, потому что их можно встретить практически в каждой широте. Эти организмы удивительным образом способны приспосабливаться абсолютно к любым условиям.
Накипные типы лишайников распространены по всей планете. В зависимости от субстрата, преобладает тот или иной вид. Например, в Заполярье нельзя встретить виды, которые распространены в тайге, и наоборот. Есть привязка к определенному типу почвы: одни лишайники предпочитают глину, а другие спокойно себя чувствуют на голых скалах.
Но среди большого разнообразия этой группы организмов можно встретить виды, обитающие практически везде.
Особенности листоватых лишайников
Таллом этого вида имеет вид чешуек или пластинок среднего размера, прикрепляющихся к субстрату при помощи пучка грибных гиф. Самое простое слоевище напоминает округлую листовую пластинку, которая в диаметре может достигать размера 10-20 см. При таком строении слоевище называют монофильным. Если имеется несколько пластинок, то полифильным.
Отличительной чертой этого типа лишайников является отличие в строении и окраске нижней и верхней частей. Встречаются кочующие формы.
«Бородатые» лишайники
Такое название получили кустистые лишайники за свой таллом, состоящий из разветвленных нитей, срастающихся с субстратом и растущих в разные стороны. Слоевище напоминает свисающий кустик, бывают и прямостоячие формы.
Размеры самых миниатюрных представителей не превышают нескольких миллиметров, а самые крупные экземпляры достигают 30-50 см. В тундровых условиях у лишайников могут развиваться прикрепительные органы, с помощью которых организмы оберегают себя от отрыва от субстрата при сильном ветре.
Внутреннее строение лишайников
Практически все виды лишайников имеют одинаковое внутреннее строение. Анатомически различают два типа:
Надо отметить, что те лишайники, какие относятся к накипным, не имеют нижнего слоя, и гифы сердцевины непосредственно срастаются с субстратом.
Особенности питания лишайников
В процессе питания принимают участие оба организма, проживающих в симбиозе. Гифы гриба активно поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества, а клетки водоросли имеют хлоропласты, а значит, синтезируют органические вещества в результате фотосинтеза.
Можно сказать, что гифы играют роль корневой системы, добывая влагу, а водоросли выполняют функцию листьев. Так как большей частью лишайники поселяются на безжизненных субстратах, то впитывают влагу они всей своей поверхностью, для этих целей годится не только дождевая вода, но и туман, роса.
Для нормального роста и жизнедеятельности лишайникам, как и растениям, необходим азот. Если в качестве фикобионта присутствуют зеленые водоросли, то соединения азота добываются из растворов, когда слоевище пропитывается влагой. Проще лишайникам, у которых сине-зеленые водоросли , они способны добывать азот из воздуха.
Размножение лишайников
Независимо от разновидности все лишайники размножаются следующими способами:
Учитывая, что данные организмы растут очень медленно, можно сделать вывод, что и процесс размножения довольно длительный.
Экологическая роль лишайников
Значение на планете этой группы организмов достаточно велико. Они принимают непосредственное участие в процессе образования почвы. Они самые первые поселяются на безжизненных местах и обогащают их для произрастания других видов.
Лишайники для жизнедеятельности не требуют специального субстрата, они могут покрывать бесплодную территорию, подготавливая ее для жизни растений. Это объясняется тем, что в процессе жизнедеятельности лишайники выделяют особые кислоты, которые способствуют выветриванию пород, обогащению кислородом.
Поселяясь на голых скалах, они чувствуют себя там абсолютно комфортно, постепенно создают благоприятные условия для других видов. Некоторые животные небольшого размера способны менять свою окраску под цвет лишайников, таким образом маскироваться и использовать их для защиты от хищников.
Значение лишайников в биосфере
В настоящее время известно более 26 тысяч видов лишайников. Они распространены практически повсеместно, но удивительно, что могут служить индикатором чистоты воздуха.
Эти организмы довольно чувствительны к загрязнениям, поэтому в больших городах вблизи дорог, заводов лишайники практически не встретишь. Они там просто не выживают и погибают. Надо отметить, что накипные лишайники наиболее устойчивы к плохим природным условиям.
Принимают лишайники также непосредственное участие в круговороте веществ в биосфере. Так как они относятся к автогетеротрофным организмам, то легко аккумулируют энергию солнечного света и создают органические вещества. Участвуют в процессе разложения органики.
Совместно с бактериями, грибами и водорослями лишайники создают благоприятные условия для высших растений и животных. Поселяясь на деревьях, эти симбиотические организмы вреда практически не причиняют, так как не внедряются вглубь живых тканей. В некотором роде их даже можно назвать защитниками, потому что растение, покрытое лишайниками, меньше подвергается нападкам болезнетворных грибков, лишайниковые кислоты подавляют рост грибов-разрушителей древесины.
Но есть и обратная сторона: если лишайники слишком разрастаются и покрывают практически все дерево, то закрывают чечевички, нарушая газообмен. Да и для насекомых-вредителей это прекрасное убежище. По этой причине на плодовых деревьях лучше контролировать процесс разрастания лишайников и очищать древесину.
Роль лишайников для человека
Нельзя опустить вопрос о роли лишайников в жизни человека. Можно назвать несколько сфер, где они широко используются:
Хозяйственной деятельности человека лишайники никакого вреда не наносят.
Подводя итог всему сказанному, можно сказать, что вот такие невзрачные и удивительные организмы существуют рядом с нами. Несмотря на небольшие размеры, польза от них огромная, причем для всех живых организмов и человека в том числе.
Класс лишайники - это одни из самых распространенных и разнообразных организмов на Земле. Науке известно более 25 тысяч их видов, система их распространения все еще до конца не изучена. Устроена их система из двух элементов: гриба и водорослей, именно такой состав объединяет огромное разнообразие.
Что собой представляют накипные лишайники
Наименование «лишайники» появилось из аналогии с болезнью лишай, возникающей из-за их внешнего вида. Лишайники - это представители уникального вида, известные тем, в их составе существуют одновременно сразу два организма, водоросль и гриб. Многие ученые выделяют для этой отдельный класс. Сочетание их является уникальным: гриб внутри своего тела создает особенную среду обитания, в которой водоросль защищена от внешнего воздействия и обеспечена жидкостью и кислородом. Гриб потребляет воду из субстрата, впитывает в себя кислород, таким образом водоросль внутри него получает питание и чувствует себя комфортно. Для их существования не требуется специальной почвы, они растут везде, где есть воздух и вода даже в минимальных количествах. Представители накипных лишайников покрывают голые скалы, камни, растут на глине, на крышах и деревьях.
Территории произрастания накипных лишайников
Лишайники являются одними из самых распространенных на планете микроорганизмов. Практически в каждой широте можно встретить накипные лишайники, умеющие приспосабливаться к любым условиям. Адаптированные к холодам, они хорошо себя чувствуют на склонах полярных скал, им комфортно в тропиках и пустынях.
Накипные лишайники распространены по всей планете, им не требуются уникальные специфические условия. В зависимости от типа субстрата и особенностей климата, на местности растет тот или иной вид. Разрастаясь, они покрывают огромные площади, полностью наполняя склоны скал и закрывая камни.
Как правило, группы привязаны к климатическим условиям или к природной зоне. Некоторые виды можно встретить только в заполярье, другие лишь в тайге. Но в этой системе есть ряд исключений, когда география произрастания связана с условиями среды, повторяющимися в разных регионах. Эти лишайники обитают на берегах пресноводных озер, океанов, в горах и т.д. Также распространение может быть привязано к определенным особенностям почвы: одни группы лишайников растут на глине, другие на скалистой почве и т.д.
Значение для экологии
В экологической системе планеты они находятся повсеместно. Значение лишайников велико, эти организмы выполняют целый пласт работы. Они занимают важнейшее место в формировании почвы, они первыми проникают в слои и обогащают ее для дальнейшего произрастания других видов. Накипные лишайники не нуждаются в специальном субстрате, покрывая территорию бесплодной почвы, они обогащают ее и делают пригодной для жизни других растений. В процессе роста они выделяют особые кислоты в почву, благодаря которым земля становится рыхлой, происходит ее выветривание и обогащение кислородом.
Излюбленная среда произрастания накипных лишайников, где они чувствуют себя комфортно, - горные породы. Они уверенно крепятся к скалам и утесам, меняют их цвет, постепенно создавая на их поверхности условия для развития других видов.
Многие животные имеют окраску, соответствующую тому или иному виду лишайника, произрастающего в их среде обитания. Это позволяет маскироваться и защищаться от хищников.
Внешнее строение
Внешний вид этих симбиотических грибов крайне разнообразен. Лишайники, накипные или корковые, называются так потому, что создают на поверхности, где растут, корочку, напоминающую накипь. Они могут принимать различную форму и иметь неожиданные цвета: розовый, синий, серый, сиреневый, оранжевый, желтый или другой.
Ученые различают 3 основные группы:
Накипные;
Листовые;
Кустистые.
Характерные признаки накипных лишайников - они крепко прирастают к земле или другому субстрату, удалить их без повреждений невозможно. Такие лишайники наиболее распространены в городах, где могут расти на бетонных стенах, деревьях. Также их часто можно встретить на склонах. Где бы ни встречались эти лишайники, накипные их разновидности не требуют никаких существенных условий и отлично чувствуют себя даже на камнях.
Они представляют собой корочку, которой покрывают непригодные для жизни других растений поверхности. Из-за особенностей своего строения и внешнего вида они могут быть несовершенно незаметными и сливаться с природой. Ошибочно все такие грибы - это лишь одна из тысяч разновидностей низших растений.
Отличить накипные лишайники от других видов очень просто. Листовые крепятся к почве с помощью росточков, напоминающих маленькие стебли. Само тело лишайника имеет листообразный вид различных форм, размеры их также могут колебаться.
Кустистые имеют самую сложную внешнюю форму. Они состоят из веточек, круглых или плоских, могут расти на земле, скалах. Они являются наиболее крупными, разрастаясь, могут также свисать с деревьев.
Накипные лишайники могут иметь переходное положение между этими группами и черты других видов: эта классификация ориентируется исключительно на внешние их признаки.
Внутреннее строение
Тело накипного лишайника, или таллом (слоевище), бывает двух видов:
Гомеомерное;
Гетеромерное.
Первый тип является простейшим, в нем клетки водоросли содержатся в хаотичном порядке и распределяются между гифами гриба достаточно равномерно. Чаще всего такое строение можно встретить у слизистого лишайника, например, у накипных лишайников рода коллема. В спокойном состоянии они выглядят как засохшие корочки, а под воздействием влаги мгновенно разбухают, приобретая вид Встретить их можно на побережье Черного моря.
Гетеромерное слоевище лишайника имеет более сложное устройство. Большинство накипных лишайников относится к этому типу. В разрезе такого вида прослеживается его структурированная внутренняя организация. Верхний слой образует гриб, защищающий таким образом водоросли от иссушивания или перегревания. Ниже гриб имеет ответвления, которые крепятся к клеткам водоросли. Ниже располагается еще один слой грифа, являющийся субстратом для водоросли, с его помощью поддерживается нужный уровень влажности и кислорода.
Группы лишайников
По типу произрастания и привязанности к виду субстрата среди накипных лишайников выделяются следующие группы:
Эпигейные;
Эпифитные;
Эпилетные;
Первая группа, эпигейные лишайники, распространена на различных почвах, также они неплохо разрастаются на пнях, скалах. Они вполне могут выдержать конкуренцию с растениями высших групп, поэтому на скудных почвах растут нечасто, предпочитая плодородную землю. Часть из них растет на сухих болотах, вдоль дорог, в тундре, где занимают огромные территории, и т.п. Наиболее известными видами являются лицедея, пертузария, икмадофида.
Эпигейные также можно разделить еще на две категории: перемещающиеся (относятся к другим видам) и закрепленные на почве лишайники, накипные в большей степени. Прикрепленные накипные могут существовать на песчаной, известняковой, глинистой почве. Накипные лишайники названия в этой группе имеют следующие: рамалина скрученная, пармелия темно-бурая, коллема, беомицец розовый и другие.
Эпифитные лишайники растут исключительно на деревья или кустарниках. Они условно также разделяются на две группы: эпифильные (существуют на листьях, коре) и эпиксильные, возникающие на свежих срезах. В большинстве случаев они встречаются именно на коре, на крошечном участке может одновременно уживаться пара десятков разных видов накипных лишайников, полностью меняющих цвет дерева и создающих внешнюю новую поверхность.
Накипные лишайники группы эпилитных селятся на камнях и каменистых скалах. Примеры их многообразны: некоторые заводятся исключительно на известняках, другие предпочитают кремниевые породы, третьи селятся и там, и там, а также на городских крышах, стенах.
Виды накипных лишайников
Накипные лишайники бывают всех четырех видов, принятых в науке: эпилитные, эпигейные, эпифитные и эпиксильные. Они могут расти на стволах деревьев, на мертвой древесине, на пнях, но чаще всего они растут на голых камнях.
На самых разных субстратах произрастают накипные лишайники. Примеры легко можно найти в любом городе или лесу: на стенах, крышах, камнях, скалах. Они настолько плотно прирастают к почве, что удалить их без повреждения невозможно.
Лишайники накипные образуют корочку, похожую на накипь. Они могут иметь самый разный окрас, и, полностью покрывая предмет ландшафта, существенно меняют его внешний вид. Розовые скалы, фиолетовые, делают пейзажи яркими и необычными.
Аспицилия, гематома, леканора, лецидея, графис, биатора - самые изестные накипные лишайники, примеры их произрастания встречаются практически на всей территории страны. Разновидность биатора может существовать одновременно на болотах и на камнях. Накипной лишайник леканора, к примеру, может произрастать на различных субстратах: как на камнях, так и на деревьях или пнях.
Размножение накипных лишайников
Существует три способа размножения: вегетативный, половой или бесполый. Половое размножение является одним из самых распространенных способов: лишайники формируют апотеции, перитеции или гастеротеции - это различные тела внутри организма, в которых развиваются споры. Их развитие является крайне медленным и может длиться до 10 лет. После того как этот процесс завершается, гастеротеции начинают продуцировать споры, которые в дальнейшем при нужной температуре и влажности прорастают.
При бесполом спороношении лишайников споры возникают и развиваются прямо на поверхности.
В вегетативном размножении участвуют крошечные вещества, состоящие из частиц водорослей и гриба, и кустики слоевища. Они распространяются с ветром или животными, путешествуя до тех пор, пока не найдут подходящий субстрат. Это самый быстрый способ размножения, способствующий скорому распространению. Размножение таким способом также может происходить и с неподготовленным кусочком лишайника, но в таком случае шансы произрастания на новом субстрате будут ниже.
Применение
Применение накипных лишайников необычайно широко: они способны расти там, где нет ни одного шанса у любого другого растения. Со временем они подготавливают необходимую среду, достаточное количество гумуса для роста других растений. При этом из всего многотысячного разнообразия лишайников только два вида являются ядовитыми, остальные находят свое применение в разных сферах: в сельском хозяйстве, медицине.
Применение и значение лишайников в фармакологии также велико: целители в деревнях знают полезные свойства каждого из сотен видов, применяя их для лечения самого широкого спектра заболеваний: от кашля до онкологии. Особенно эффективны накипные лишайники в лечении гнойных воспалений. Они аккуратно срезаются с поверхности и прикладываются на рану - благодаря антибактериальным свойствам и антисептикам, которые содержатся в их составе, они уничтожают бактерии, способствуют очищению и заживлению открытой раны.
Измерение состояния среды с помощью лишайников
В науке они также применяются для изучения условий окружающей среды и качества воздуха. Накипные лишайники являются самыми устойчивыми к ухудшению природных условий, они переносят экологические катастрофы и высокий уровень загрязнения воздуха, однако это существенно сказывается на их состоянии. В связи с особенностями своего строения лишайники поглощают поступающую воду и воздух без дополнительных фильтров, сразу всем талломом. Из-за этого они чувствительны к загрязнениям и изменениям состава воздуха или воды, поскольку токсины мгновенно нарушают их внутреннюю работу.
Из-за повышенного содержания ядовитых веществ в атмосфере или воде происходят случаи массовой гибели накипных лишайников. Первые такие случаи стали происходить возле крупных промышленных городов, где развито производство, а, следовательно, и высокий уровень загрязнения воздуха. Эти случаи наглядно продемонстрировали необходимость фильтрации выбросов в воздух вредных веществ. Сегодня лишайники снова растут на территории крупных городов благодаря заботе об окружающей среде и улучшению качества воздуха.
Существует два направления изучения состояния воздуха по состоянию представителей этого вида: активный и пассивный. При пассивном делаются выводы о состоянии атмосферы здесь и сейчас, активный подразумевает длительное изучение определенного вида лишайника, что дает возможность получить более точную картину.
Загрузка...