Лишайники низшие или высшие растения. Что такое лишайники

ИНТЕРНЕТ УРОК ПОСМОТРЕТЬ http://interneturok.ru/biology/5-klass/tsarstvo-rasteniya/lishayniki?seconds=0&chapter_id=2401

Лишайники представляют собой симбиоз гриба и водоросли, т. е. не могут считаться единым организмом, так как его отдельные части имеют разные геномы.

Строение лишайника

Вегетативное тело лишайника называется талломом.

Гифы гриба образуют основу таллома, формируя нижнюю кору, прикреплённую к субстрату, и поверхностный коровый слой, обуславливая форму и окраску лишайника.

Водоросли , занимая полости между гифами, образуют гонидиальный слой.

Под слоем водорослей грибные гифы расположены 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 (ризоиды), которые прикрепляют лишайник к субстрату.

У корковых лишайников нижней коры нет и грибные гифы сердцевины срастаются непосредственно с субстратом.

Рис. Строение лишайника

Функции коры:

• защитная;
• опорная;
• прикрепляющая (н а нижнем коровом слое образуются ризоиды);
• газообмен (через перфорации (отмершие участки корового слоя), трещины и разрывы в коровом слое).

Функция зоны водорослей:

• фотосинтез;
• накопление органических веществ.

Функция сердцевины:

• проведение воздуха к клеткам водорослей;
• опорная функция (у некоторых кустистых лишайников).

Лишайники образуют в основном:

• грибы - аскомицеты и базидиомицеты;
• водоросли - чаще всего зелёные (реже встречаются цианобактерии).

Суть симбиоза:

• Водоросль отдаёт грибу органические вещества, полученные в процессе фотосинтеза.
• Гриб, имея обширный мицелий, обеспечивает водоросль водой и минеральными веществами.

Такие симбиозы определённых видов гриба и водоросли настолько устойчивы, что воспринимаются как определённый вид организмов.

Классификация лишайников

По форме таллома лишайники делятся на:

• накипные: прикрепляющиеся к субстрату всей своей поверхностью (ризокарпон);
• листоватые: прикрепляются к субстрату в отдельных точках (пармелия, ксантория).
  У некоторых листовых лишайников слоевище прикрепляется с помощью короткой ножки (гомфа), расположенной в центральной части слоевища.
• кустистые: прикреплённые в одной точке и ветвящиеся (кладония, ягель, уснея).
  У кустистых радиально построенных лишайников на периферии поперечного разреза находится кора, под ней гонидиальный слой, а внутри - сердцевина.
  Накипные лишайники растут своей периферией, а кустистые - концами «веточек».

Рис. Накипной лишайник Рис. Листоватый лишайник

Рис. Кустистый лишайник

Размножение лишайников

У лишайников встречается вегетативное, половое и бесполое размножение.

Бесполое размножение:

• фрагментация;
• соредии - микроскопические клубочки, состоящие из одной или нескольких клеток водорослей, окружённых гифами гриба; образуются внутри таллома, а после созревания выходят на поверхность и лопаются, разбрасывая диаспоры;
• изидии - маленькие разнообразной формы выросты верхней поверхности слоевища, отламывающиеся при созревании.

В обоих случаях в состав отделяемой структуры входит и грибной, и водорослевый компонент.

Половое размножение:

• образование плодовых тел различной формы, где созревают споры полового размножения. Развитие и созревание плодового тела может длиться до 10 лет, а затем в течение ряда лет плодовое тело способно продуцировать споры. Спор образуется очень много, но прорастают они не все. Для прорастания нужны условия, прежде всего определённые температура и влажность.
  

Особенности экологии лишайников

Лишайники характеризуются очень медленным ростом: от долей миллиметра до нескольких сантиметров в год. Скорее всего, это связано с небольшим относительным объёмом автотрофных водорослей, синтезирующих органические вещества.

Наибольшей скоростью роста обладают лишайники тропических лесов, наименьшей - обитатели скал и тундры.

Низкая скорость роста приводит к тому, что лишайники в основном растут в тех местах, где не встречают конкуренции со стороны растений. Прежде всего это горные области, где они являются первопроходцами на камнях и скалах, создавая первичные почвы. Не встречают лишайники конкурентов и в тундре, где из-за мёрзлых грунтов не могут развиваться корни растений. Часто лишайники растут как эпифиты в кронах деревьев.

Способность гриба поглощать и удерживать воду позволяет лишайникам существовать в крайне сухих условиях. Они могут поглощать воду не только во время дождей, но и из тумана, и насыщенного водяным паром воздуха.

Интересно, что возраст слоевища нередко насчитывает несколько сотен и тысяч лет.

Значение лишайников

• образование первичных почв в первичных биогеоценозах;
• основные продуценты в тундровых сообществах .

Использование лишайников человеком:

• лишайники являются кормом для тундрового оленеводства;
• некоторые виды лишайников употребляются в пищу;
• являются сырьём для получения красителей (например, лакмуса);
• применяются в народной медицине (например, уснея);
• используются в экологическом мониторинге благодаря высокой чувствительности к химическим загрязнителям.

И цианобактерий. Название организмов произошло от схожести их внешнего вида с некоторыми кожными заболеваниями, и переводится с латинского как «лишай».

Описание симбиотов

Распространены они по всей земле и могут произрастать одинаково хорошо как в холодной скалистой местности, так и в жарких пустынях. Окраска их может быть самого разнообразного цвета: красного, желтого, белого, голубого, коричневого, черного. Механизм образования лишайников не изучен до конца. Но с точностью можно сказать, что на их формирование влияет солнечный свет. Существуют и листоватые лишайники. Слоевища первых похожи на корочку, которая плотно прилегает к субстрату. Они имеют небольшой размер (до 2-3 см), сливаются друг с другом, растут на поверхности стволов деревьев, скал, образуя конгломераты диаметром в десятки сантиметров. Кустистые - более развитые организмы, которые растут вертикально и могут достигать нескольких метров в высоту. Но в этой статье мы подробно рассмотрим вторую разновидность организмов, внешний вид и строение листоватых лишайников, напоминающих своей деревьев.

Из каких структурных элементов состоят

Слоевище или таллом - это составляющая часть одноклеточных или многоклеточных грибов, мхов и лишайников. Если сравнить с растениями, то для них это их молодые зеленые ветви. Талломы могут быть листовидными или кустистыми.

Гифа - нитевидное образование, напоминающее паутину. Оно является многоядерным и многоклеточным. И предназначено для поглощения питательных веществ, воды и подобно паутине может служить для ловли других организмов (например, у грибов-хищников).

Субстрат - поверхность, к которой прикреплен объект. Также он является питательной средой для некоторых растений и лишайников.

листоватых лишайников

Слоевище у них округлой формы, листовидное и пластинчатое, иногда состоящее из одной или нескольких частей. А гифы растут по краям или по радиусу окружности. Листоватые лишайники имеют вид слоевидной пластины, расположенной на субстрате горизонтальным образом. Правильность формы слоевища зависит от поверхности субстрата. Чем она ровнее, тем боле округлым будет выглядеть лишайник.

Прикрепляется к основанию оно при помощи толстой короткой ножки, расположенной в центре таллома. Сама пластинка диаметром не боле 20-30 см бывает довольно плотной и кожистой. Оттенок ее может варьировать от темно-зеленого или серого до коричневого и черного. Растут они очень медленно, но листоватые лишайники несколько быстрее других разновидностей. К тому же они являются долгожителями. Некоторые талломы имеют возраст более тысячи лет. Существует прямая взаимосвязь между неподвижностью субстрата и длительностью жизни лишайника.

Строение

Листоватые лишайники имеют двухуровневое слоевище, обусловленное их дорсовертральным строением. То есть у них существует верхняя и нижняя поверхность. Верхняя часть шершавая или ровная, иногда покрыта выростами, бугорками и ресничками, бородавочниками. На нижней имеются органы, при помощи которых лишайник крепится к субстрату. По строению она также может быть гладкая или неровная. Обе части отличаются не только формой, но и интенсивностью окраски.

Под микроскопом хорошо различимы четыре основных анатомических слоя:

• верхний коровой;
• водорослевый;
• сердцевина;
• нижний коровой.

Листоватые лишайники неплотно крепятся к поверхности субстрата и легко от нее отделяются. Зато между слоевищем и основанием образуется Она питает кислородом составляющие части лишайника, осуществляя газообмен, и способствует накоплению и сохранению влаги. Гиф состоит из особых прикрепляющих органоидов - ризоид.

Слоевище бывает из одной пластинки, тогда оно монофильное, или из нескольких слоев и называется полифильным. У последних нет ножки, их основание плотно приросло к поверхности, поэтому они боле крепко держатся на субстрате. Им не страшны ветры, ураганы и другие ненастья. Таллом может быть рассечен на доли, вырезан по краям, разделен на лопасти. Иногда внешний вид лишайника напоминает сложно сплетенную кружевную ткань.

Распространение

Листоватые лишайники произрастают в районах, где выпадает большое количество осадков. Их легко обнаружить на всех континентах, включая даже холодную Антарктиду. Размещаться они могут на голых камнях и скалах, на стволах кустарников и деревьев, замшелых пнях, на старинных постройках зданий. Они растут вдоль дорог, на болотах, опушках и сухих лугах. В основном их географическое расположение как раз и обусловлено выбором субстрата. При ухудшении экологии лишайники нередко меняют цвет ближе к темному и серому. Напочвенные организмы растут особенно пышно, покрывая громадные площади земли. К ним относится (Кладония лесная).

Виды листоватых лишайников

По всему земному шару распространено более 25 тыс. видов лишайников. Если разделять организмы по субстрату, к которому они предпочитают прикрепляться, то бывают:

• Эпигейные - расположенные на почве или песке (к примеру, Пармелия бурая, Гипогимния Нефрома, Солорина).
• Эпилитные - крепятся к камням, скалам (Гирофора, Коллема, Ксантория, Цетрария).
• Эпифитные - растут на деревьях и кустах, в основном на листьях и стволах (Пармелия, Фисция, Цетрария, Лобария, Канделярия).
• Эпиксильные - располагаются на мертвых деревьях, пнях без коры, стенах старых зданий (Гипогимния, Пармелиопсис, Ксантория).

Необходимо помнить, что один и тот же род может включать виды как с листоватыми талломами, так и с кустистыми, или их промежуточные формы.

Лишайник Пармелия

По своему внутреннему строению он очень похож на зеленую водоросль. Его поверхность может быть желтого, коричневого цвета с наличием зеленых, черных и белых вкраплений. Род Пармелия - листоватый лишайник, который насчитывает около 90 видов только на территории России, имеет разрезанный на крупные части таллом. Его лопасти могут быть как узкими, так и более широкими. Он произрастает одинаково хорошо на стволах деревьев и на камнях, приспосабливается к загрязненному городскому климату. Форма этого живого организма настолько разнообразна, что подтверждает тот факт, что классифицировать лишайники только по внешнему виду не всегда целесообразно. Во время Второй мировой войны порошок из пармелии использовался для остановки крови при ранениях. Также он добавлялся в муку, чтобы защитить ее от вредителей и увеличить срок хранения.

Листоватые лишайники, названия которых определяются не только строением и формой, но и ореолом обитания, видом субстрата, очень разнообразны. Многие из них используются в пищевой промышленности. Ими кормят крупный и В последнее время порошок из них широко применяют в качестве пищевых добавок, составляющих фармацевтических препаратов. Цетрарии, например, используются при изготовлении средств против диареи, для стимуляции иммунной системы, нормализации органов пищеварительного тракта, а также она входит в состав многих противовирусных препаратов.

Лишайник - это живой организм, образованный симбиозом гриба и водоросли. Водоросли могут быть зелеными водорослями или сине-зелеными водорослями. Сине-зеленые водоросли на самом деле являются бактериями, их называют цианобактерии. Так что лишайник может быть симбиозом 1) гриба и водоросли, или 2) гриба, водоросли и цианобактерии, или 3) гриба и цианобактерии.

Количество различных видов лишайников составляет около 25 тыс. видов. Лишайники встречаются на всех континентах Земли, даже в Антарктиде.

Лишайники встречаются повсеместно, и люди с древних времен их используют в различных целях (как корм для домашних животных, как лекарство и пищу, для окрашивания тканей). Однако люди долгое время не знали, что это за организм. Это стало известно лишь в середине XIX века.

Особенное строение лишайников не дает возможности однозначно определить их какому-то одному царству живого мира. Их можно отнести как к царству растений, так и к царству грибов.

Лишайники растут очень медленно, но живут очень долго. Лишайник может жить сотни и даже тысячи лет.

Тело лишайника представляет собой слоевище. У разных видов лишайников слоевище разное, оно отличается по форме и строению, окраске, размеру. Большинство лишайников имеют слоевище в несколько сантиметров, однако бывают лишайники длиной около метра.

Выделяют три типа лишайников в зависимости от внешнего вида слоевища: накипные, листоватые и кустистые. Накипные лишайники похожи на корку, прилепленную к поверхности, обычно скалы или камня. Листоватый лишайник имеет слоевище в виде пластинок. К поверхности слоевище листоватого лишайника прикреплено толстой короткой ножкой. Кустистый лишайник похож на кустик. Кустик может подниматься над поверхностью или висеть.

Кустистый лишайник

Накипной лишайник

Лишайники бывают белым, зеленым, желтым, голубым, серым и другими цветами.

Лишайники разных цветов

Симбиоз гриба и водоросли в теле лишайника очень тесный, что в результате это дает единый организм. В слоевище переплетаются гифы гриба, между ними располагаются клетки зеленых водорослей или цианобактерий. Эти клетки могут располагаться как одиночно, так и группами.

Строение лишайника на примере Sticta fuliginosa: a - корковый слой, b - гонидиальный слой, c - сердцевина, d - нижняя кора, e - ризины

Таким образом, лишайник сочетает в себе два очень разных организма. Гриб питается гетеротрофно (поглощает готовые органические вещества), а водоросль - автотрофно (синтезирует органические вещества из неорганических). Можно провести аналогию. Микориза - симбиоз между высшими растениями и грибами, а лишайник - симбиоз между низшими растениями и грибами. Однако в лишайнике симбиоз намного теснее. Ведь виды грибов, которые входят в состав лишайников, вообще не могут существовать без водорослей. Хотя большинство водорослей лишайников встречаются в природе отдельно.

Гифы гриба всасывают воду с растворенными минеральными веществами, а водоросли или цианобактерии осуществляют фотосинтез и образуют органические вещества.

Лишайники размножаются участками слоевища и спорами.

Симбиоз водоросли и гриба позволяет жить лишайнику в самых разных и неприспособленных для жизни условиях среды. Лишайники способны расти на скалах, стенах домов, в пустыне и тундре. И, конечно, они повсеместно встречаются в лесах. Однако лишайники очень чувствительны к загрязнениям. Если воздух задымлен, в нем присутствуют вредные газы, то лишайники гибнут. Поэтому лишайники могут служить индикаторами чистоты окружающей среды.

Лишайники первыми заселяют каменистый грунт. В последствие они участвуют в разрушении горных пород, растворяя субстрат. Отмирая, лишайники участвуют в образовании почвы, наряду с другими организмами.

Ягель - это лишайник, который служит кормом для северных оленей. Некоторые виды лишайников съедобны для человека, другие обладают противомикробными свойствами и используются в медицине.

Строение лишайников

Внешний вид лишайников довольно разнообразен. Это и длинные развевающиеся по ветру седые бороды уснеи, и хрустящие под ногами в сухом сосновом бору бело–серые кустики «оленьего мха», и ярко–оранжевые круги ксантории на коре осин, и накипные лишайники всех цветов и оттенков на камнях и бетонных плитах, приросшие так плотно, что их с трудом удается соскрести. Первое отличие лишайников от грибов и от водорослей, которое так и бросается в глаза, – их совершенно особый внешний вид. Такого разнообразия форм и окрасок, которые встречаются у лишайников, вы никогда не найдете у наземных водорослей и грибов. Сейчас известно более 20.000 видов лишайников, каждый из которых отличается особенностями внешнего строения (есть, правда, виды лишайников, внешне неотличимые друг от друга). А теперь попробуйте представить себе столько видов коров, связанных симбиозом с инфузориями, или 20.000 видов зеленых амёб!

Жизненные формы лишайников. 1 – накипные (ксантория); 2 – кустистые (кладония); 3 – листоватые (пельтигера собачья). Знаменитый «олений мох», или ягель , – на самом деле общее название для 40 видов кладоний , которые зимой составляют основу питания северных оленей

Особое внешнее строение лишайников, которое не встречается ни у водорослей, ни у грибов – это только первая их отличительная черта. Не менее своеобразно внутреннее строение лишайника.

Если рассмотреть под микроскопом срезы разных видов лишайников, мы увидим примерно одинаковую картину: перепутанные сероватые грибные нити и зеленые клетки водорослей между ними. Внутреннее строение разных лишайников отличается только особенностями взаиморасположения гиф гриба и клеток водорослей. У наиболее просто устроенных лишайников клетки водорослей лежат в толще слоевища (тела лишайника) беспорядочно, но у большинства видов слоевище образовано несколькими хорошо отличимыми друг от друга слоями.

Сверху тело лишайника покрыто «корой» или, точнее, коровым слоем. Этот слой представляет собой плотное переплетение грибных гиф, выполняющих защитную функцию, в первую очередь предохраняющих от механических повреждений. Кроме того, именно в коровом слое накапливаются лишайниковые кислоты, некоторые из которых придают слоевищу лишайника яркую окраску. Концентрация лишайниковых кислот в коровом слое напрямую зависит от количества солнечного света. Например, ксантория постенная, выросшая на солнце, ярко–оранжевая, но в тени теряет оранжевый цвет, приобретая сероватозеленоватую окраску.

Как правило, лишайники высокогорий и приполярных областей окрашены очень ярко. Известно, что для этих районов земного шара характерна большая интенсивность солнечной радиации. В таких условиях в наружных слоях слоевищ концентрируется большое количество пигментов и лишайниковых кислот. Предполагают, что окрашенные слои защищают нижележащие клетки водорослей от чрезмерной интенсивности освещения.

Сразу за коровым слоем лежит зеленый слой водорослей. «Кора» полупрозрачна, и водоросли, защищенные коровым слоем от лишней потери воды, в то же время обеспечены необходимым количеством света для протекания фотосинтеза. Под слоем водорослей чаще всего расположен сердцевидный слой. Сердцевина занимает наибольший объем в теле лишайника и состоит из рыхло сплетенных грибных гиф. По рыхлой сердцевине воздух свободно поступает к клеткам водорослей, обеспечивая их кислородом для дыхания и углекислым газом для фотосинтеза. В сердцевину воздух попадает через специальные вентиляционные поры в «коре» лишайника.

Как видите, внутреннее строение лишайников тоже уникально: ни у грибов, ни у водорослей нет коры, фотосинтезирующего слоя, сердцевины, воздухоносных пор – все эти «чисто лишайниковые» особенности внутреннего строения позволяют нам говорить о лишайнике как о едином самостоятельном организме, а не просто о дружеских отношениях между грибом и водорослью.

Поперечный срез через просто устроенное слоевище примитивного лишайника (слева) и сложно устроенное слоевище (справа)1 – водоросли; 2 – коровый слой; 3 – слой водорослей;4 – сердцевина

Наконец, толькр в составе лишайника можно найти такие удивительные. образования, как жировые, ищущие и двигающие грибные гифы.

В жировых гифах откладываются запасные Питательные вещества, они выглядят как мешочки, раздутые от жировых запасов. Тонкие ищущие гифы проникают в отдаленные уголки слоевища в поисках клеток водорослей. После того как клетка водоросли найдена, в действие приходят двигающие гифы. С их помощью водоросли передвигаются ближе к коровому слою лишайника, к свету.

Гифы: 1 – жировые; 2 – ищущие; 3 – двигающие

Сначала двигающие гифы окружают клетку водоросли, которая, «по их мнению», оказалась не на месте. Потом они начинают проталкивать « заблудившуюся » водоросль по направлению к коровому слою: пучок двигающих гиф разрастается и давит на окружающие клетки гриба, отжимая в стороны окружающие водоросль грибные клетки. В результате образуется полость, в которую давлением растущих двигающих гиф и проталкивается водоросль. Так шаг за шагом двигающие гифы постепенно перемещают клетки водоросли поближе к источнику света, формируя водорослевый слой лишайника. Лишайниковый гриб в этом случае очень напоминает пастуха, внимательно следящего за тем, чтобы ни одна корова не отбилась от стада.