Лишайники являются потребителями органических веществ. Питание лишайников. Что такое лишайники. Смотреть что такое "Способы питания лишайников" в других словарях. Как выглядит лишайник

Лишайники - это организмы, тело которых образовано в ре­зультате симбиоза гриба и водоросли. Тело лишайника называется талломом (слоевищем). Фотосинтезирующим компонентом лишайни­ка является водоросль или цианобактерия, а гриб обеспечивает по­глощение воды и минеральных солей.

Среди водорослей встречаются чаще всего зеленые и желто-зеленые водоросли, всего около 100 ви­дов. В современной флоре насчитывается около 13 500 видов лишай­ников.

Лишайники встречаются в различных местообитаниях от Север­ного до Южного полюса. Они произрастают на камнях и скалах, коре деревьев и листьях растений, почве, искусственных субстратах. Неко­торые лишайники обитают в воде.

По форме таллома лишайники подразделяются на три типа: на­кипные, листоватые и кустистые. Накипные имеют вид корочек и плотно срастаются с субстратом. Листоватые имеют уплощенную форму, части таллома приподнимаются над субстратом и напоминают листья. Они прикрепляются к субстрату пучками гиф, и их можно от­делить без повреждения таллома от субстрата. Кустистые лишайники имеют вид повисающих или прямостоячих кустиков, которые при­крепляются к субстрату только основанием таллома.

По внутреннему строению лишайники бывают двух типов. У од­них водоросли равномерно распределены среди гифов гриба по всей толщине слоевища. Пространство между гифами и водорослями за­полнено слизью. Это гомеомерный тип строения. У других лишайни­ков плотное переплетение гиф бразует верхнюю кору, под которой по

залегает слой рыхло расположенных гиф с клетками водорослей меж­ду ними. Под этим слоем располагаются рыхло расположенные гифы, формирующие сердцевину. Сердцевину подстилает нижняя кора, об­разованная тесно сплетенными гифами. Из сердцевины выходят пуч­ки гиф, с помощью которых лишайник крепится к субстрату.

Чаще всего лишайники размножаются вегетативно: частями тал­лома; клетками водорослей, оплетенными гифами гриба; специализи­рованными выростами таллома, содержащими фико- и микобионты. После отделения этих структур при благоприятных условиях они на­чинают развиваться в новый таллом лишайника. Лишайники могут размножаться и бесполым, и половым путем, но это размножение свя­зано с микобионтом. Растут лишайники очень медленно: за год их таллом вырастает от нескольких сотых долей миллиметра до несколь­ких сантиметров.

Лишайники способны аккумулировать солнечную энергию и соз­давать органические соединения из неорганических. С другой сторо­ны, микобионт лишайников - гетеротроф. Лишайники - пионеры растительности, они первыми осваивают безжизненные субстраты, делая со временем их пригодными для других организмов. Лишайни­ки - индикаторы загрязнения воздуха, особенно чувствительные к содержанию сернистого газа в атмосфере. Их используют в археоло­гии и геоморфологии для установления возраста субстрата.

Лишайники служат кормом для животных, особенно в зимнее вре­мя в северных регионах (например, ягель, или олений мох). Птицы могут использовать слоевища лишайников как строительный матери­ал для своих гнезд.

Некоторые лишайники съедобны и для человека. Из лишайников получают ряд веществ, использующихся в парфюмерной промыш­ленности. Некоторые лишайники используют в народной медицине при лечении ряда заболеваний.

Выберите один правильный ответ.

1. Грибы являются

1) отдельной группой растений

2) симбиозом растений и бактерий

3) особой группой животных

4) особой группой живых существ

2. К низшим растениям относятся

1) грибы 3) мхи

2) водоросли 4) лишайники

3. Признаком, общим для грибов и животных, являете*

1) отсутствие пластид

2) способ размножения

3) наличие внутреннего скелета

4) осмотрофный тип питания

4.	Клеточная стенка грибов содержит
	1) муреин	3)	целлюлозу
	2) пектин	4)	хитин
5.	Мицелий гриба образован
	1) хитиновыми волокнами	3)	спорами
	2) гифами	4)	ризоидами
6.	Почкованием размножается
	1) мукор	3)	пеницилл
	2) головня	4)	дрожжи
7.	К пластинчатым грибам относятся

1) сыроежки

2) маслята

3) моховики

4) подосиновики

8. Микориза - это

1) грибковое заболевание ржи

2) симбиоз гриба с корнями высших растений

3) орган размножения плесневых грибов

4) один из самых ядовитых грибов

9. Микоризу образует

1) мукор 3) подберезовик

2) шампиньон 4) спорынья

10. Мицелий представлен одной клеткой у

1) головни 3) пеницилла

2) трутовика 4) мукора

11. Споры у мукора созревают

1) в специальных шариках на концах вертикальных гифов

2) по всему мицелию

3) в кистевидных разветвлениях

1) водой и органическими веществами

2) водой и минеральными веществами

3) исключительно водой

4) кислородом и углекислым газом

Выберите три правильных ответа.

16. Признаком, общим для грибов и растений, является

1) неподвижность

2) наличие жестких клеточных стенок

3) постоянный рост

4) запасание углеводов в форме гликогена

5) наличие мицелия

Лишайники получают органические вещества в процессе фотосинтеза. Он осуществляется в температурном оптимуме от +10 до +25 о. Максимальная продуктивность наблюдается при освещённости от 4000 до 25000 люкс. Эпигейные выдерживают до 40 тыс. люкс; ниже 4 тыс. – лепрария, конделлярия. Лишайники могут осуществлять процессы фотосинтеза и при +35 о, и при -10 о. Высокая температура приостанавливает фотосинтез, если +высокая влажность – смертельно, лиш-к впадает в латентное состояние, отмирают части таллома. Для нормальной фотосинтезирующей активности в слоевище лишайника должно содержаться достаточное количество воды (65-90%). Органические вещества, синтезирующиеся в слоевище фотобионтом, активно используются фотобионтом. При фотосинтезе в клетках фотобионта образуется глюкоза. Она поглощается гифами и превращается в многоатомные спирты (эритрит, валинит, манит-если в слоевище находятся цианобактерии)

Важным компонентом питания лишайников является азот (особенно если есть сине-зелёные водоросли). Определённую часть азотистых соединений лишайники получают из субстрата на котором произрастают, из дождя в виде раств-х соед-й, нитрофильные лищ-ки на скалах птичих базаров – их помета, из выхлопных газов в виде оксидов. Большую часть азота использует микобионт, меньшую – фотобионт.

Лишайники не способны к регуляции водного баланса, поскольку у них нет настоящих корней для активного поглощения воды и защиты от испарения. Поверхность лишайника может удерживать воду на короткое время в форме жидкости или пара. В сухих условиях вода быстро теряется на поддержание метаболизма и лишайник переходит в фотосинтетически неактивное состояние, при котором вода может составлять 2-15 % массы. В отличие от микобионта, фотобионт не может долго находиться без воды. Сахар трегалоза играет важную роль в защите жизненно важных макромолекул, таких как ферменты, мембранные элементы и ДНК. Но лишайники нашли способы предотвращения полной потери влаги. У многих видов наблюдается утолщение коры, чтобы обеспечить меньшую потерю воды; ослизнение таллома (поглощение воды 100-3900%). Быстрая отдача воды при высокой инсоляции. Способность поддерживать воду в жидком состоянии очень важна в холодных районах, поскольку замёрзшая вода не пригодна для использования организмом.

Описанный выше ритм жизни является одной из причин для очень медленного роста большинства лишайников. Иногда лишайники растут всего лишь на несколько десятых миллиметра в год, в основном менее чем на один сантиметр. Другой причиной медленного роста является то, что фотобионт, составляя нередко менее 10 % объёма лишайника, берёт на себя обеспечение микобионта питательными веществами. В хороших условиях, с оптимальными влажностью и температурой, например в туманных или дождливых тропических лесах, лишайники растут на несколько сантиметров в год. Ростовая зона лишайников у накипных форм находится по краю лишайника, у листоватых и кустистых - на каждой верхушке.

8. Химический состав лишайников.

Первичные вещества – те вещества, которые непосредственно принимают участие в клеточном метаболизме и из них построено тело лишайника (оболочки грибных гиф, углеводные часто содержат хитин, гифы содержат лихин и его изомер (изолохинин), сахарозу, тригалозу, умбилицин, полисахара, эритрин, манит, содержат пектиновые вещества, ферменты: эмилазу, каталозу, лихеназу; азотсодержащие вещества-аминокислоты: аланин, асторагиновую кислоту, лизин, валин, триптадин, триптофан; микобионт продуцирует витамины, радиоактивные: цезий и стронций, и другие тяжёлые металлы; в Umbilicaria накапливаются различные вещества (цинк, кадмий, олово, свинец).

Вторичные соединения. Имеются в большом количестве, около 3000. Почти 80 соединений являются специфичными: атранорин, гирофоровая кислота, салоциновая и усниновая кислота. Большинство обладают антибактериальными, антиопухолевыми свойствами: препараты: эвозин (смесь эвернивой и усниновой кислоты) применяют против стрептококков, при маститах; парамицин (эвозин 2), (в состав входят: атрамарин, изодовая, каператовая и усниновая кислоты) при лечении открытой формы туберкулёза у человека; натриевая соль усниновой кислоты (бинам) активен против стрептококков, пневмококков, туберкулёзной палочке; применяется в хирургии для лечения нагноения ран, при пластических операциях, ожогах 2-3 степени, в гинекологии.

Большинство внутриклеточных продуктов, как фото-(фико-), так и микобионтов не являются специфичными для лишайников. Уникальные вещества (внеклеточные), так называемые лишайниковые, формируются исключительно микобионтом и накапливаются в его гифах. Сегодня известно более 600 таких веществ, например, усниновая кислота, мевалоновая кислота. Нередко, именно эти вещества оказываются решающими в формировании окраски лишайника. Лишайниковые кислоты играют важную роль в выветривании, разрушая субстрат.

Лишайники представляют для физиологических исследований сложный объект, так как состоят из двух физиологически противоположных компонентов – гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. Поэтому приходится сначала отдельно изучать жизнедеятельность мико- и фикобионта, что делается с помощью культур, а затем жизнь лишайника как целостного организма. Понятно, что такая «тройная физиология» – трудный путь исследования, и не удивительно, что в жизнедеятельности лишайников кроется еще много загадочного. Однако общие закономерности их обмена веществ все же выяснены.

Довольно много исследований посвящено процессу фотосинтеза у лишайников. Так как лишь небольшая часть их слоевища (5 – 10% объема) образована водорослью, которая тем не менее является единственным источником снабжения органическими веществами, встает существенный вопрос об интенсивности фотосинтеза в лишайниках.

Как показали измерения, интенсивность фотосинтеза у лишайников намного ниже, чем у высших автотрофных растений.

Для нормальной фотосинтетической активности слоевище должно содержать определенное количество воды, зависящее от анатомоморфологического типа лишайника. В общем в толстых слоевищах оптимальное содержание воды для активного фотосинтеза ниже, чем в тонких и рыхлых слоевищах. При этом весьма существенно то обстоятельство, что многие виды лишайников, особенно в сухих местообитаниях, вообще редко или по крайней мере очень нерегулярно снабжаются оптимальным количеством внутрислоевищной воды. Ведь регуляция водного режима у лишайников происходит совсем по-иному, чем у высших растений, имеющих специальный аппарат, способный контролировать получение и расходование воды. Лишайники усваивают воду (в виде дождя, снега, тумана, росы и пр.) очень быстро, но пассивно всей поверхностью своего тела и отчасти ризоидами нижней стороны. Такое поглощение слоевищем воды представляет собой простой физический процесс, как, например, впитывание воды фильтровальной бумагой. Лишайники способны впитывать воду в очень больших количествах, обычно до 100 – 300% от сухой массы слоевища, а некоторые слизистые лишайники (коллемы, лептогиумы и др.) даже до 800 – 3900%.

Минимальное содержание воды в лишайниках в природных условиях составляет примерно 2 – 15% от сухой массы слоевища.

Отдача воды слоевищем также происходит довольно быстро. Насыщенные водой лишайники на солнце через 30 – 60 мин теряют всю свою воду и делаются хрупкими, т. е. содержание воды в слоевище становится ниже минимально необходимого для активного фотосинтеза. Из этого вытекает своеобразная «аритмичность» фотосинтеза лишайников – его продуктивность меняется в течение дня, времени года, ряда годов в зависимости от общих экологических условий, особенно гидрологических и температурных.

Имеются наблюдения, что многие лишайники более активно фотосинтезируют в утренние и вечерние часы и что фотосинтез продолжается у них и зимой, а у напочвенных форм даже под нетолстым снеговым покровом.

Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые имеют в качестве фикобионта зеленые водоросли (а их большинство), воспринимают соединения азота из водных растворов, когда их слоевища пропитываются водой. Возможно, что часть азотистых соединений лишайники берут и прямо из субстрата – почвы, коры деревьев и т. д. Экологически интересную группу составляют так называемые нитрофильные лишайники, растущие в местообитаниях, богатых азотистыми соединениями, – на «птичьих камнях», где много экскрементов птиц, на стволах деревьев и т. д. (виды ксантории, фисции, калоплаки и др.). Лишайники, имеющие в качестве фикобионта сине-зеленые водоросли (особенно ностоки), способны фиксировать атмосферный азот, так как этой способностью обладают содержащиеся в них водоросли. В опытах с такими видами (из родов коллема, лептогиум, пельтигера, лобария, стикта и др.) было установлено, что их слоевища быстро и активно поглощают атмосферный азот. Эти лишайники часто селятся на субстратах, весьма бедных азотистыми соединениями. Большая часть азота, фиксированного водорослью, направляется микобионту и лишь незначительная часть используется самим фикобионтом. Имеются данные, что микобионт в слоевище лишайника ведет активный контроль над освоением и распределением азотистых соединений, фиксированных из атмосферы фикобионтом.

Описанный выше ритм жизни является одной из причин для очень медленного роста большинства лишайников. Иногда лишайники растут всего лишь на несколько десятых миллиметра в год, в основном менее чем на один сантиметр. Другой причиной медленного роста является то, что фотобионт, составляя нередко менее 10% объёма лишайника, берёт на себя обеспечение микобионта питательными веществами. В хороших условиях, с оптимальными влажностью и температурой, например в туманных или дождливых тропических лесах, лишайники растут на несколько сантиметров в год.

Ростовая зона лишайников у накипных форм находится по краю лишайника, у листоватых и кустистых на каждой верхушке.

Лишайники являются одними из самых долгоживущих организмов и могут достигать возраста нескольких сотен лет, а в некоторых случаях более 4500 лет, как например Rhizocaгрon geographicum, живущий в Гренландии.

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.

В настоящее время описано около 26 тыс. видов лишайников , в действительности же их число может достигать 40 тыс. Считается, что они были первыми организмами, которые начали заселять сушу. Изначально именно они сформировали почву на земле.

Лишайники - довольно сложный для исследования объект. Эти древние организмы, появившиеся, как считают учёные, более чем 400 000 000 лет тому назад, невероятно интересны для изучения.

Вконтакте

Сложность исследования лишайника заключается в том, что его нельзя даже определить как отдельный организм. Лишайник - это симбиоз - составной организм из двух организмов: гриба и водоросли . Лишайники обладают особыми биологическими свойствами, которые не присущи другим организмам. Своеобразный метаболизм, образование специфических лишайниковых веществ, в синтезе которых принимают участие оба компонента лишайника, способы размножения и так далее.

Отдельно существуя, водоросль не обладает теми свойствами, которые она приобретает, вступая в симбиоз с грибом. Причины возникновения постоянных водорослевогрибных организмов учёным пока ясны не до конца. Возможными причинами называют «голод» гриба, то есть условия недостатка питательных веществ, в результате чего грибы нашли себе партнёра в лице водорослей, которые обеспечивают их необходимыми органическими веществами. Также причиной соединения гриба и водоросли могла стать и сухость мест их обитания.

Строение

То, как устроены лишайники, можно подробно разглядеть под микроскопом. Нити гриба (гифы) оплетают колонии одноклеточных водорослей. Снаружи гифы гриба сплетаются более плотно, образуя так называемую кору, а внутри переплетение не такое плотное - эту часть называют сердцевиной.

Колонии водорослей стараются располагаться максимально близко к верхним и наружным частям. Это объясняется тем, что водоросль нуждается в солнечном свете, ведь она питается с помощью фотосинтеза .

Жизненные формы

В природе лишайники встречаются нам достаточно часто. Просто находясь в лесу, мы можем встретить множество представителей этого вида. В основном можно увидеть три вида:

1. Накипные. Чаще встречаются на камнях, прирастая к ним очень плотно.
2. Листоватые. Увидеть их можно на стволах деревьев. По форме они выглядят, как слоистые наросты.
3. Кустистые. Приподнимаются над местом, где они растут в виде «веточек».

Питание

Лишайник состоит из:

1. Автотрофного организма - водоросли.
2. Гетеротрофного - гриба.

Если описать коротко, то получится, что нити гриба поглощают воду (вода впитывается всей поверхностью организма, как губкой) и минеральные вещества (причём гриб способен в прямом смысле добывать их из голых скал, выделяя вещества, разрушающие породу), а в клетках водоросли в процессе фотосинтеза образуются органические вещества, которые, в свою очередь, поглощает гриб. Но, как оказывается на самом деле, всё происходит намного сложнее.

Учёным до сих пор не удалось до конца понять, каким же образом гриб способен стимулировать водоросль не только на выработку именно необходимых для его питания веществ, но и на выделение этих веществ в количествах больших, чем это происходит у отдельно существующей водоросли. Отдельно существующая водоросль выделяет в окружающую среду только 10−15% органических веществ, полученных ею в процессе фотосинтеза . Будучи же в составе лишайника, эта же водоросль будет выделять 80−85% синтезируемой органики, которая будет поглощаться грибом.

Предполагают, что гриб влияет на клетки водоросли какими-то химическими веществами, и данное воздействие увеличивает количество органических веществ, выделяемых водорослью. Также возможно и непосредственное физическое воздействие, происходящее путём контакта грибных гиф и клеток водоросли.

Пути передачи органических веществ от одного участника составного организма к другому тоже не до конца ясны. Не так давно учёным удалось узнать, в виде каких веществ происходит обмен органикой. В одном случае это глюкоза, в другом - многоатомные спирты.

Также важным компонентом является азот. В зависимости от того, какие виды водоросли входят в состав, этот элемент лишайник может добывать из:

1. Воздуха.
2. Воды.
3. Субстрата (камня, почвы, коры растений).

За распределением соединений азота устанавливается строгий контроль, и большинство этих веществ усваивается грибом.

Условия существования

Лишайники являются невероятно неприхотливыми организмами. Они могут расти, например, на голых камнях, многие произрастают в суровых условиях Крайнего Севера или пустынях.

Температурный диапазон жизни у этих организмов невероятно широк: от -70 до +60 градусов цельсия . Они способны существовать и в условиях отсутствия воды, высыхая, а потом возвращаясь к жизни.

Считается, что эти удивительные организмы, которые могут существовать почти что во всём диапазоне природных условий на нашей планете, не способны жить в условиях антропогенного загрязнения окружающей среды. Это относится не ко всем формам, но в целом химические вещества, активно выделяемые в процессе деятельности человека в окружающую среду, являются губительными для лишайников.

Самыми неприспособленными в этом смысле являются кустистые лишайники. При загрязнении воздуха они быстро погибнут. Чуть менее чувствительны листоватые. А вот накипные являются формой, которой удалось приспособиться и к неблагоприятным условиям. Они способны жить даже в городских условиях.