Фотобионт обычно представлен зелеными водорослями (Chlorophyceae) или цианобактериями, а микобионт – сумчатыми (Ascomycetes) или, гораздо реже, трутовыми базидиальными (Basidiomycetes) грибами. Несмотря на «составную» природу лишайников, их выделяют в самостоятельную таксономическую группу со своими видовыми, родовыми и т.д. названиями, причем название присваивается по микобионту. Классифицируют лишайники по-разному, но в настоящее время их помещают в ту же группу, что и родственные микобионту грибы, не образующие лишайников. Фотобионт сохраняет свою таксономическую самостоятельность.

По строению тела (таллома, или слоевища) лишайники бывают накипными (корковыми), листоватыми и кустистыми. Они распространены по всему земному шару от тропиков до приполярных областей. Хорошо известны такие лишайники, как ягель, или олений мох (Cladonia rangiferina ), и виды Usnea , свешивающиеся с деревьев наподобие бород и очень похожие внешне на цветковые эпифитные растения рода Tillandsia .

Строение.

Симбиоз, т.е. сожительство фотобионта и гриба, возникает, если их совместимые виды случайно встречаются. Образование лишайников можно таким способом вызвать и в лабораторных условиях. При этом можно наблюдать, как растущие нити (гифы) гриба оплетают клетки фотобионта, и их масса (мицелий) изолирует клетки водоросли от внешней среды.

После возникновения такой ассоциации новый составной организм, а точнее его микобионт формирует таллом специфического строения, которое не встречается даже у таксономически близких грибов, живущих отдельно от фотобионта. Появляются структуры, аналогичные тем, что свойственны стеблям и листьям цветковых растений. В первую очередь это кора – обособленный поверхностный слой из плотно переплетенных гиф, позволяющий лишайникам быстро впитывать окружающую влагу в сырую погоду и так же быстро высыхать, что спасает их клетки от перегрева и переохлаждения. Поскольку полностью непроницаемая оболочка препятствовала бы газообмену, в коре имеются простые поры и щели, а также участки с рыхло расположенными клетками, напоминающие чечевички в коре деревьев. У некоторых родов лишайников имеются и высокоспециализированные поры, т.н. цифеллы и псевдоцифеллы, во многом сходные по своему строению с устьицами на листьях растений. Под корой находится более мощный слой рыхло переплетенных гиф с расположенными между ними клетками водоросли. Это сердцевина лишайника. Обычно клетки фотобионта сосредоточены на ее периферии – ближе к свету, образуя более или менее выраженный фотосинтезирующий слой. У многих лишайников, слоевище которых плотно прижато к субстрату, кора формируется только на верхней его стороне, и газообмен, вероятно, идет также непосредственно через сердцевину. У более сложно устроенных видов, в частности у кустистых лишайников, образуются особые нитевидные выросты, прикрепляющие их к субстрату подобно корням растений. Если эти выросты сформированы только гифами нижней коры, они называются ризоидами, а если они толще и включают в себя также сердцевинные гифы – ризинами. Однако их всасывающая способность существенной роли в жизни лишайников не играет.

Лишайники – многолетние организмы, поэтому они накапливают запасные вещества в форме полисахаридов или иных соединений, близких к углеводам (например, сахароспиртов). В коре и сердцевине лишайников образуются сложные жирные кислоты и производные таких соединений, как орсинол и антрахинон. Некоторые из этих веществ неприятны на вкус и делают лишайники несъедобными для животных. Другие, отличающиеся приятным ароматом, используются в парфюмерной промышленности, а некоторые – для производства красителей. Способность синтезировать те или иные соединения – важный систематический признак лишайников.

Грибы, образующие лишайники, размножаются как бесполым, так и половым путем.

Бесполое размножение.

Большинство лишайников способно регенерировать даже из мелких фрагментов родительского слоевища, лишь бы эти фрагменты содержали и фотобионт, и микобионт. У многих групп лишайников по краям или на верхней поверхности слоевища образуются особые выросты, похожие на листочки или веточки, т.н. изидии, которые легко отламываются и дают начало новому полноценному слоевищу. В других случаях одна или несколько клеток фотобионта в сердцевине лишайника окружаются несколькими слоями гиф, превращаясь в крошечную гранулу, называемую соредией. Скопления таких гранул, прорывая кору, появляются на поверхности в виде порошистых масс, разносимых ветром. Каждая соредия способна прорасти в новое слоевище. Иногда соредии формируются в строго определенных участках поверхности лишайников, называемых соралиями. Чем больше развито вегетативное размножение изидиями и соредиями, тем реже наблюдается половой процесс, а у некоторых лишайников он вообще неизвестен.

Половое размножение.

Хотя бесполое размножение лишайников достаточно эффективно, у грибов, образующих лишайники, широко распространен и половой процесс.

У сумчатых и базидиальных микобионтов наблюдается сложный половой процесс, типичный для этих грибов в целом. В общих чертах он сводится к следующему. В слоевище дифференцируются мужские и женские половые органы. Они входят в контакт друг с другом, и ядра из мужских органов мигрируют в женские. Там они сначала образуют пары с женскими ядрами (дикарионы), не сливаясь с ними. Вырастает множество дикариотических гиф, в клетках которых содержится по два разнополых ядра. Наконец, в клетках на концах этих гиф ядра сливаются, образуя зиготное ядро. Затем происходит мейоз, и в конечном итоге формируются гаплоидные споры. Они разносятся ветром и водой, прорастают в грибные гифы, а те в присутствии подходящего фотобионта образуют новый лишайниковый таллом.

Значение лишайников.

Лишайники настолько выносливы, что растут даже там, где отсутствует другая растительность, например в Арктике и Антарктике. Благодаря своей симбиотической природе они проникают в местообитания, непригодные для продолжительного независимого роста грибов и водорослей. Они первыми заселяют безжизненные субстраты, в частности камни, и начинают почвообразовательный процесс, необходимый для освоения этой среды растениями. Некоторые лишайники в сухих антарктических областях обнаружены даже внутри горных пород (криптоэндолитные формы).

Ряд лишайников служит важным кормом для животных, особенно на севере. Широко известные примеры – уже упоминавшийся ягель и т.н. исландский мох (Cetraria islandica ), который при нехватке другой пищи едят иногда и люди. Определенные виды лишайников считаются в Китае и Японии деликатесами.

Из лишайников можно получать красители, в частности лакмус, экстрагируемый из видов литорального рода Roccella . Его до сих пор широко применяют в химических лабораториях для быстрого и простого определения реакции среды: в кислой среде он краснеет, а в щелочной синеет. Другие лишайниковые красители в свое время использовали для окраски шерсти.

Лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха, особенно к диоксиду серы (сернистому газу). При этом степень чувствительности варьирует у разных видов, поэтому их используют в качестве биоиндикаторов степени загрязненности окружающей среды.

Как и растения, лишайники аккумулируют солнечную энергию в виде органических веществ и одновременно разлагают высокомолекулярные вещества до низкомолекулярных.

Они участвуют в почвообразовательном процессе, поскольку первые колонизируют субстраты, делая их пригодными для дальнейшего заселения растениями. Входят в состав биоценозов, а в некоторых из них являются доминирующими компонентами. В качестве корма для оленей потребляется до 50 видов лишайников. Чаще всего олени поедают Cladonia alpestris, C. sylvatica, C. rangiferina , известные под названием «ягель», но возможно употребление также лишайников других видов рода Cladonia , Cetraria islandica , рода Alectoria .

Маралы, кабарга, косули, лоси поедают лишайники рода Usnea , известные как «моралье сено». В южных степях овцы нередко поедают кочующие съедобные лишайники. Определенные виды улиток и другие беспозвоночные также питаются лишайниками.

Некоторые лишайники (Letharia vulpina , Xanthoria parietina и др.) при поедании их животными оказывают на последних ядовитое действие, вызывая раздражение различных центров нервной системы, сопровождающееся судорогами, затруднением дыхания, повышением кровяного давления.

Некоторые лишайники используются в качестве наполнителей при выпечке хлеба (Cetraria islandica – цетрария исландская, Aspicilia esculenta – лишайниковая манна), добавок при приготовлении супов, салатов, каш, самостоятельных блюд – своеобразных чипсов (Umbilicaria esculenta – умбиликария съедобная), для приготовления спирта, в качестве добавки к табаку. Желирующие вещества лишайников находят применение в кондитерской промышленности.

Отдельные виды применяются как лекарственые средства в народной медицине при болезнях печени (Peltigera canina – пельтигера собачья), при воспалении дыхательных путей как отхаркивающее (цетрария исландская). Из цетрарии исландской (известной также под неправильным названием «исландский мох») во многих странах готовят лечебные сиропы, таблетки и пастилки.

Антибиотические вещества лишайников положены в основу некоторых лекарственных препаратов (бинан, эвозин, эвозин-2, уснимицин, уснин и др.), применяемых при лечении открытой формы туберкулеза легких, мастита, кожных заболеваний, ожогов, трофических язв. Известно антиопухолевое действие полипоровой кислоты.

В парфюмерной промышленности лишайники используются из-за способности лишайниковых кислот фиксировать запахи. Спиртовой экстракт из разных видов пармелий, эверний, рамалин, содержащий лишайниковые кислоты и называемый резиноид, добавляют в духи, одеколоны и мыла.

Красители, добытые из лишайников, до сих пор применяются в текстильной промышленности Шотландии для окрашивания некоторых традиционных видов тканей (твидов). Ранее некоторые виды лишайников использовались для получения лакмуса.

Реакция лишайников на загрязнение воздуха позволяет использовать их в индикации и мониторинге загрязнения окружающей среды.

Метод лихенометрии используется при определении возраста горных пород и в археологии. Он основан на знании ежегодного прироста лишайников, растущих в определенных климатических условиях и на определенном субстрате.

Лишайники могут быть источниками различных полезных для человека веществ – глюкозы, витамина С. Рассматриваются как возможный источник пестицидов.

Лишайники одними из первых заселяют каменистый грунт, голые скалы. Они участвуют в разрушении горных пород, рас­творяя каменистый субстрат своими особыми кислотами. Отмирающие части лишайников участвуют в образовании почвы, служат питани­ем обитателям почвы.

Некоторые виды, живущие на поверхности деревьев, защищают их от проникновения гри­бов - древесных разрушителей.

В тундре и лесотундре ягель является основным кормом для оленей.

Из некоторых видов лишайников получаюткраску и особое вещество - лакмус - для химической промышленности.

Лишайники чрезвычайно чувствительны к чистоте воз­духа, они не выносят малейших примесей сернистых газов, поэтому лишайники отсутствуют в крупных промышлен­ных городах.

Встречается съедобный лишайник в полупус­тынях и пустынях.

ü С4. Какие отношения устанавливаются между водорослью и грибом в слоевище лишайника? Ответ поясните.

ü С3. Каково значение лишайников в природе?

1) являются продуцентами; 2) являются организмами «пионерами» - первыми заселяют субстраты, способствуют образованию почвы; 3) индикаторы чистоты воздуха; 4) корм для животных; 5) разрушают горные породы, выделяя лишайниковые кислоты.

ü С4. Как повлияло появление фотосинтезирующих организмов на дальнейшую эволюцию жизни на Земле?

Фотосинтезирующие организмы обеспечили:

1) преобразование энергии Солнца, синтез органических веществ из неорганических, питание гетеротрофов; 2) накопление кислорода в атмосфере, что способствовало появлению кислородного типа обмена веществ; 3) появление озонового слоя, защищающего организмы от ультрафиолетового излучения, что обеспечило выход организмов на сушу.

ü С4. Предположим, что на Земле исчезнут все организмы, за исключением высших растений. Смогут ли они одни существовать на Земле? Ответ поясните. Приведите не менее 4-х обоснований. Высшие растения не смогут существовать одни на Земле, так как:1) для фотосинтеза необходим углекислый газ, поставщиком которого являются организмы всех царств живой природы, выделяющие его при дыхании; 2) при отсутствии редуцентов (бактерии, грибы, черви) не будет происходить минерализация органических остатков, прекратится биогеохимический круговорот веществ; 3) растения не способны усваивать азот атмосферы, который фиксируют и превращают в доступные соединения прокариоты; 4) многие растения существуют в симбиозе с грибами, образуя микоризу; 5) многие животные опыляют и распространяют растения.

Новости и общество

Каково значение лишайников в природе и жизни человека?

Трудно переоценить значение лишайников в природе и жизни человека. Ведь несмотря на свой крохотный размер, они являются важнейшим элементом в экосистеме Земли. Более того, за долгие годы исследований человек научился применять лишайники в различных сферах производства.

Но, к сожалению, не многие способны похвастаться тем, что знакомы с этим удивительным семейством растений. Дабы исправить это, расскажем о том, каково же истинное значение лишайников в природе и жизни человека.

Что такое лишайник?

Лишайник - это удивительный симбиоз грибов и водорослей. При этом лишайники вобрали в себя лучшие качества обоих семейств. Они довольно быстро поглощают воду, так как это свойственно грибам, а гены водорослей обеспечивают их механизмом фотосинтеза. Именно поэтому лишайник неприхотлив к среде обитания и может выжить даже в самом суровом климате.

Но каково же значение лишайников в природе и жизни человека? Начать следует с того, что эти растения существенно влияют на собственное место обитания. Это связано с тем, что лишайниковая кислота частично разрушает поверхность, тем самым понижая ее плотность и давая пробиться к свету более слабым растениям.

Экологическое значение лишайников в природе и в жизни человека

Как и любое растение, лишайники перерабатывают углекислый газ, выпуская при этом кислород. Этот факт приобретает еще большее значение, если принимать во внимание, что упомянутые растения неплохо себя чувствуют в тех частях мира, где другие попросту не выживают.

Также лишайники являются отличными биодатчиками. Они моментально реагируют на загрязнение воздуха. Поэтому ученные, изучая экологическую ситуацию в регионе, первым делом берут на анализ образцы лишайников. К тому же эти растения удерживают внутри себя тяжелые металлы, следовательно, благодаря им можно обнаружить даже незначительные всплески радиации.

Практическое значение лишайников в природе и жизни человека

Лишайники - это источник углеводов для многих животных. Например, дикие козы очень любят это лакомство, поэтому кочуют с места на место в его поисках. На Севере, где зима длится очень долго, лишайники стали основой рациона для таких зверей, как лось, олень, дикий кабан.

Но и среди людей есть те, кто не прочь полакомиться этим представителем флоры. Правда, не каждый вид лишайников можно использовать для этой цели. Так, съедобной считается лишайниковая манна, а также гирофора. Последняя, кстати, является основой для многих японских блюд.

Промышленное значение лишайников

Итак, роль лишайников в природе и жизни человека предельно ясна, но вот как быть с промышленной стороной вопроса? Наверное, ни для кого не секрет, что в последние годы это растение активно используют на многих производствах.

Так, дубовый мох и эвернию сливовую добавляют в духи, дабы придать им особые нотки. А некоторые сорта лишайника используют для создания красок. Причина тому - все то же свойство удерживать металлы.

Но куда важнее то, что из них делают многие лекарственные препараты. Например, пармелию используют для приготовления лекарства от эпилепсии, исландский мох помогает при отравлении, а лобария снимает воспаление легких. К тому же некоторые сорта лишайника обладают антибактериальными свойствами.

Актуально

Разное
Разное

Лишайники являются группой живых организмов.

Тело их сложено при помощи сочетания двух микроорганизмов, которые состоят в симбиотической связи: гриба (микобионта) и водоросли (фикобионта или цианобактерии).

Общая характеристика

Изучением данного вида занимается наука лихенология, являющаяся отделом ботаники.

На протяжении долгого времени лишайники были тайной для ученых, хотя использование их было распространено повсеместно в различных отраслях жизни людей. И лишь в 1867 году было научно доказано строение данного вида. Занимались этим ученые-лихенологи.

На данный момент учеными открыто более 25 тысяч видов, но все они имеют схожее внешнее и внутреннее строение. Признаки, по которым следует различать каждый вид, основаны на структурных особенностях.

Как выглядит лишайник

Как уже было сказано, основная часть вида — тело, отличающееся многообразием форм и цветов. При этом произрастание может быть пластиной, коркой, внешне напоминающей листочек, в форме куста, трубки или шара.

Высота растения также варьируется в достаточно больших пределах: начиная с 3 сантиметров и заканчивая высотой роста человека.

Виды и названия лишайников

Лихенология разделила лишайники в несколько групп в связи с формой слоевища:

Кроме того, исходя из места, где произрастают, бывают:

• эпигейные (преимущественно на земельном основании);
• эпифитные (на древесном основании);
• эпилитные (на каменном).

Особенности внутреннего строения

Увидеть структуру лишайника представляется возможным под увеличительным прибором. Лишайник представляет собой организм, состоящий из части гриба — грибницы и водорослей, переплетенных между собой.

В зависимости от того, как распределены между собой клетки водорослей и грибов, выделяют еще одну классификацию:

• гомеомерные, в которых фикобионт расположен хаотично среди клеток микобионта;
• гетеромерные, при котором имеется явное разделение на слои.

Лишайники с послойным строением встречаются повсеместно и имеют следующую структуру слоев:

1. Корковый слой — сложен клетками микобионта и защищает от внешних воздействий, особенно от пересыханий.
2. Поверхностный или гонидиальный: содержит клетки исключительно фикобионта.
3. Сердцевина состоит из гриба, выполняет функцию скелета, а также способствует задержанию воды.
4. Нижняя кора выполняет функцию прикрепления к основанию.

Стоит отметить: у некоторых видов какие-либо виды слоев могут отсутствовать или иметь видоизмененное строение.

Где обитают

Лишайники отличаются способностью приспосабливаться к абсолютно любым условиям существования. Например, они растут на голых камнях, скалах, стенах и крышах зданий, коре деревьев и т. д.

Это обусловлено взаимовыгодным сотрудничеством входящих в состав мико- и фикобионтов. Жизнедеятельность одного дополняет существование другого, и наоборот.

Как питаются лишайники

Осуществление питания происходит за счет симбиотов. Поскольку грибы не имеют функции автотрофного питания, при котором происходит процесс преобразования органических компонентов из неорганических, то водоросли снабжают организм необходимыми элементами.

Происходит это путем фотосинтеза . А гриб снабжает лишайник минеральными солями, которые вбирает из поступающей жидкости. Таким способом и происходит процесс симбиоза.

Как размножаются

Размножаются двумя путями:

1. Половое — осуществляется за счет спорообразования.
2. Вегетативное — для этого существуют соредии (клетка водоросли, оплетенная нитью грибницы, которая разносится посредством ветра) и изидии (выросты, образующие поверхностный слой слоевища).

Значение лишайников в природе и жизни человека

Оказывают следующие положительные воздействия:

Лишайники знамениты продолжительностью своей жизни, ведь только период роста может достигать 4 тысяч лет.

Вследствие этого, по ним можно приблизительно определить возраст горной породы.

Популярно использование их в качестве удобрения в сельскохозяйственной промышленности. Кроме того, использование их началось еще в давние времена. Лишайники использовали в качестве естественных красителей.

Лишайники являются уникальным видом, несущим в себе массу полезных свойств и качеств, применимых фактически в любой отрасли жизни человека.