Какая водоросль может вступать в симбиоз с мицелием гриба в слоевище лишайника

Обновлено: 18.09.2024

ЛИША́ЙНИКИ (Lichenes), сим­био­троф­ные ор­га­низ­мы, пред­став­ляю­щие со­бой со­жи­тель­ст­во гри­ба, во­до­рос­лей и/или циа­но­бак­те­рий; ком­плекс­ная сис­те­ма взаи­мо­дей­ст­вия сим­би­онт­ных парт­нё­ров, раз­вив­шая­ся в про­цес­се ко­эво­лю­ции . Гриб (ми­ко­би­онт – ге­те­ро­троф­ный ком­по­нент Л.) ути­ли­зи­ру­ет (у боль­шин­ст­ва Л.) мёрт­вые клет­ки во­до­рос­ли, по­лу­ча­ет от неё про­дук­ты фо­то­син­те­за, а от циа­но­бак­те­рий ещё и азо­ти­стые со­еди­не­ния, а во­до­рос­ли и циа­но­бак­те­рии (фо­то­би­он­ты – ав­то­троф­ные ком­по­нен­ты Л.) по­лу­ча­ют от гри­ба во­ду и ми­нер. ве­ще­ст­ва. Двой­ст­вен­ная при­ро­да Л. от­кры­та в 1860-х гг. нем. бо­та­ни­ком С. Швен­де­не­ром. До­ка­за­тель­ст­вом та­кой при­ро­ды слу­жат: мор­фо­ло­го-ана­то­мич. строе­ние Л.; от­сут­ст­вие ге­не­тич. свя­зей ме­ж­ду ми­ко­би­он­том и фо­то­био­нтом; воз­мож­ность изо­ли­ров. по­лу­че­ния чис­той куль­ту­ры как ми­ко­би­он­та, так и фо­то­био­нта; ре­син­тез Л. из спор ми­ко­би­он­та и со­от­вет­ст­вую­щей куль­ту­ры фо­то­био­нта на син­те­тич. сре­дах. Еди­но­го мне­ния о по­ло­же­нии Л. в сис­те­ме ор­га­нич. ми­ра нет, од­на­ко боль­шин­ст­во ис­сле­до­ва­те­лей рас­смат­ри­ва­ют их в цар­ст­ве гри­бов, от­но­ся к от­де­лам Ascomycota и Basidiomycota. Наи­бо­лее ран­ние на­ход­ки ис­ко­пае­мых Л. от­но­сят­ся ори­ен­ти­ро­воч­но к кон­цу ме­ло­во­го пе­рио­да. Из­вест­но 15–20 тыс. ви­дов Л. Не­ко­то­рые из Л. на­столь­ко ма­лы, что поч­ти не вид­ны не­воо­ру­жён­ным гла­зом, дли­на дру­гих, напр. ус­неи длин­ней­шей ( Usnea longissima ), мо­жет дос­ти­гать 1 м и бо­лее. Рас­тут Л. край­не мед­лен­но (ср. ско­рость рос­та 0,5–10 мм в год); жи­вут, ве­ро­ят­но, дол­го: воз­раст не­ко­то­рых из них (напр., Rhizocarpon geographi­cum ) мо­жет до­сти­гать бо­лее 4000 лет.

Задание ЕГЭ по биологии
Линия заданий - 10
Наслаждайтесь интересным учебником и решайте десятки тестов на Studarium,
мы всегда рады вам! =)

4813. Установите соответствие между характеристиками и представителями водорослей: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

А) вступает в симбиоз с мицелием гриба в слоевище лишайника
Б) образует заросли на глубине до 20 метров
В) в жизненном цикле преобладает спорофит
Г) имеет многоклеточное слоевище
Д) может обитать во влажной почве
Е) используется для биологической очистки сточных вод

1) хлорелла
2) ламинария

Верный ответ: 122211

Заросли ламинария образует обычно на глубине до 20 м (Б), однако отдельные особи могут встречаться на глубине до 100 м. В отличие от большинства других водорослей для ламинарии характерно господство спорофита (В) в жизненном цикле.

Хлорелла - одноклеточная зеленая водоросль, и, в отличие от ламинарии, не способна образовывать заросли.

Самый загадочный симбиоз гриба и водоросли – отдел Лишайники. Организм, состоящий из двух компонентов, исследует наука, которая называется лихенология. До сих пор ученым не удалось установить природу их возникновения, а в лабораторных условиях их получают с большим трудом.

Особенности симбиоза гриба и водорослей

Особенности симбиоза гриба и водорослей

Состав организма

Ранее думали, что симбиоз грибов и водорослей в лишайнике представлен взаимовыгодным способом сосуществования двух организмов, при котором:

  • грибы получают углеводы, производимые вторым компонентом в процессе фотосинтеза;
  • водорослям необходимы минеральные вещества и покров, чтобы защититься от засухи.

Ирина Селютина (Биолог):

В 1873 г. французский исследователь Е.Борне, изучая анатомическое строение лишайников, обнаружил внутри водорослевых клеток грибные отростки – гаустории, всасывающие органы гриба. Это позволяло думать, что гриб использует содержимое клеток водорослей, т.е. ведет себя как самый настоящий паразит. За прошедшие годы в слоевище лишайников было открыто и описано много различных форм абсорбционных, или всасывающих, гиф гриба.

Вступающие во взаимодействие грибы по-разному ведут себя с водорослями. Образует гифы со всеми доступными видами, но некоторых из них просто съедаются. Синтез проявляется только со схожими классами. В сосуществовании оба организма меняют свое строение и внешний вид.

Строение организма

Структурно в лишайнике представлено 2 компонента: гифы грибов с вплетенными в них водорослями.

Водорослевый компонент – фикобионт, может быть представлен цианобактериями (сине-зелеными водорослями), зелеными или желто-зелеными водорослями. Грибной компонент, или микобионт – сумчатыми или базидиальными грибами.

Если расположение водорослей равномерное по всему слоевищу, его называют гомеомерным, а если только в верхнем слое – гетеромерным. Это так называемое слоевище, или таллом, или тело лишайника.

Внутреннее строение таллома лишайника включает в себя следующие составляющие:

  1. Верхняя корка (корковий слой): образована плотно переплетающимися гифами. Она окрашена в разные цвета, благодаря наличию пигментов. Эта корка более толстая и обеспечивает защиту и поглощение води из воздуха.
  2. Сердцевинный слой: формируется внутренними гифами гриба и зелеными клетками водорослей, с которыми связан фотосинтез, превращение и запас веществ.
  3. Нижняя кожица (корковый слой): тонкая, снабжена выростами-ризоидами, благодаря которым тело лишайника крепится к субстрату. Помимо этого гифы выделяют кислоты, способные растворять субстрат и осуществляют поглощение минеральных веществ.

По внешнему виду выделяют следующие типы таллома:

  • накипные;
  • листоватые;
  • кустистые.

Первые выглядят как тонкая корка, крепко сросшаяся с поверхностью. Листоватые держатся на пучках гифов – ризоидах. Кустистые выглядят как свисающий куст или борода.

Цвет может быть серый, бурый, зеленоватый, желтый или черный. Концентрация регулируется специфическими красящими веществами, содержанием железа, кислотами в окружающей среде.

Способы размножения и жизненный цикл

Лишайники устойчивы к отсутствию воды

Лишайники устойчивы к отсутствию воды

В лишайнике способностью размножаться наделены оба компонента. Грибной воспроизводится вегетативно – частями таллома или с помощью спор. Отростки тела отрываются от слоевища и перемещаются животными, людьми или ветром. Так же распространяются споры.

Второй компонент делится вегетативно. Симбиотический комплекс улучшает способность к размножению. А некоторые виды практически не существуют вне пределов лишайника.

Ирина Селютина (Биолог):

Лишайники размножаются либо спорами, которые образует микобионт половым или бесполым способом, либо вегетативно.

При половом размножении на слоевищах лишайников в результате полового процесса образуются половые спороношения в виде плодовых тел (апотеции, у лишайников известныперитеции, гастеротеции).

Помимо спор, образующихся во время полового процесса, для лишайников присущи и бесполые спороношения – конидии, пикноконидии и стилоспоры, возникающие экзогенно на поверхности конидиеносцев.

При вегетативном размножении обычно идет отделение кусочков слоевища, которые могут быть оторваны порывами ветра или соредиями (микроскопически мелкими клубочками, состоящими из одной или нескольких клеток водоросли, окруженных гифами гриба) или изидиями (маленькими выростами на верхней поверхности слоевища).

Растут организмы медленно. Образует прирост за год от 0,25 до 10 мм. Зато они нетребовательны к условиям среды:

  • растут на скалах, земле, стволах и ветках деревьев, на неорганике: стекле, металле;
  • выдерживают обезвоживание.

Устойчивые к температурам от -47 до 80℃, 200 видов обитает в Антарктике. Около двух недель смогли прожить вне земной атмосферы. Лишайники являются индикаторами чистоты окружающей среды – в местах с сильным загрязнением они не встречаются.

Роль лишайников

Существует около 20 тыс. видов. Симбионт образует сетку распространения по всему миру. Особо значимы организмы в местностях тундры и лесов:

  1. Служат пищей северным оленям.
  2. Принимают участие в выветривании горных пород и почвообразовании.
  3. Становятся местом для размножения и проживания ряда беспозвоночных животных.

Человек использует их:

  1. Чтобы определить возраст скал, ведь сами лишайники живут до 4500 тыс. лет.
  2. Для получения антибиотиков нужны виды цетрария, кладония, пармелия, уснея.
  3. Из лобарии и эвернии получают аромовещества и фиксаторы запахов.
  4. Источник сырья для промышленности (получение спирта, красителей).
  5. Источник красителей и химических индикаторов (лакмус).
  6. Лишайниковые кислоты используются в медицине как антибиотики (уснин).
  7. Биоиндикаторы чистоты среды.

Манну лишайника едят в пустынях Среднего Востока, а в Японии умбликария съедобная считается деликатесом. Съедобны виды бриории Фремонта.

Схематическое поперечное сечение лишайника, симбиоза зеленых водорослей и грибок. 1. Толстые слои гифы, называемый корой 2. Зеленые водоросли 3. Слабая упаковка гифы 4. Крепление гифы называется ризины.

Симбиоз у лишайников взаимовыгодный симбиотические отношения из зеленые водоросли и / или сине-зеленые водоросли (цианобактерии) живущие среди нитей грибок, формируя лишайник. [1] [2] [3]

Содержание

Обзор лишайников

А лишайник представляет собой комбинацию грибов и / или водорослей и / или цианобактерий, которая имеет совершенно другую форму (морфология), физиология, и биохимия чем любой из составляющих видов, растущих отдельно. Водоросли или цианобактерии приносят пользу своему грибовому партнеру, производя органические углеродные соединения через фотосинтез. В свою очередь, грибковый партнер приносит пользу водорослям или цианобактериям, защищая их от окружающей среды своими нитями, которые также собирают влагу и питательные вещества из окружающей среды и (обычно) служат якорем для них. [5] [4] [3] [2]

Большинство лишайников содержат автотрофов эукариот, принадлежащих к Хлорофита (зеленые водоросли) или к Xanthophyta (желто-зеленые водоросли). Около 90% всех известных лишайников имеют в качестве симбионта зеленые водоросли. Среди этих, Trebouxia это наиболее распространенный род, встречающийся примерно в 20% всех лишайников. [6] Второй по распространенности род зеленых водорослей - Трентепохлия. Всего известно около 100 видов, встречающихся в лишайниках как автотрофы. Считается, что все водоросли и цианобактерии могут выжить отдельно, а также внутри лишайника; то есть в настоящее время не известны водоросли или цианобактерии, которые могут выжить естественным образом только в составе лишайников. [7] Общие водорослевые партнеры: Trebouxia, Псевдотребуксия, или Мирмеция. [5]

Номенклатура

И лишайник, и гриб-партнер носят одно и то же научное название, и лишайники включаются в схемы классификации грибов. В зависимости от контекста, таксономическое название может относиться ко всему лишайнику или только к грибку, входящему в состав лишайника.

Водоросль, или цианобактерия, носит собственное научное название, которое не имеет никакого отношения ни к названию лишайника, ни к названию гриба. [8]

Компонент грибка

Около 20% всех видов грибов способны образовывать лишайники. Грибковый партнер может быть Аскомицет или Базидиомицет. [4] В целом около 98% лишайников имеют аскомицетный микобионт. После Ascomycota наибольшее количество лишайниковых грибов встречается в неназначенных несовершенные грибки. Сравнительно немного Базидиомицеты лихенизированы, но к ним относятся агарики, например, виды Лихеномфалия, клавариоидные грибы, например, виды Мультиклавула, и кортициоидные грибы, например, виды Диктионема.

Наибольшее количество лишайниковых грибов встречается в Аскомикота, примерно 40% видов образуют такую ​​ассоциацию. [8] Некоторые из этих лихенизированных грибов встречаются вместе с нелихенизированными грибами, которые живут как сапротрофы или паразиты растений (например, Leotiales, Dothideales, и Pezizales).

Остальные лишайники встречаются только в пяти заказы в котором все участники занимаются этой привычкой (Приказы Graphidales, Gyalectales, Пельтигералес, Pertusariales, и Teloschistales). Лихенизированные и нелихенизированные грибы можно найти даже в одном и том же роде или виде. [ нужна цитата ]

Фотосинтетический компонент

Приблизительно 100 видов партнеров по фотосинтезу из 40 родов и 5 различных классов (прокариотические: Cyanophyceae; эукариотический: Trebouxiophyceae, Phaeophyceae, Chlorophyceae), как было установлено, связаны с грибами, образующими лишайник. [10]

Отдельные виды грибов и водорослей не обязательно всегда связаны вместе в лишайнике. Один гриб, например, может образовывать лишайники с множеством разных водорослей. В слоевища продуцируемый данным симбионтом гриба с его разными партнерами, будет похожим, а вторичные метаболиты идентичны, что указывает на то, что гриб играет доминирующую роль в определении морфологии лишайника. Кроме того, одни и те же виды водорослей могут встречаться в ассоциации с разными грибами-партнерами. Известны лишайники, у которых есть один гриб, связанный с двумя или даже тремя видами водорослей. В редких случаях может произойти обратное, и два или несколько видов грибов могут взаимодействовать с образованием одного и того же лишайника. [7]

Зеленые водоросли

Около 90% всех известных лишайников имеют в качестве симбионта зеленые водоросли. [11] “ХлорококкозОзначает зеленая водоросль (Хлорофита), в котором есть одиночные ячейки, шаровидный, что часто встречается у лишайников. [12] Когда-то это было классифицировано в порядке Chlorococcales, которые можно найти в более ранней литературе, но новые данные ДНК показывают, что среди этой ранее большой таксономической группы существует множество независимых линий эволюции. Chlorococcales в настоящее время является относительно небольшим заказом и может больше не включать фотобионтов лишайников.

Цианоличники

Хотя фотобионты почти всегда - зеленые водоросли (хлорофита), иногда лишайник вместо этого содержит сине-зеленую водоросль (цианобактерии, не совсем водоросль), а иногда оба типа фотобионтов встречаются в одном и том же лишайнике.

А Cyanolichen представляет собой лишайник с цианобактериями в качестве основного фотосинтетического компонента (фотобионт). [12] Многие цианолишайники маленькие и черные, и известняк как подложка.

Другая группа цианолишайников - желейные лишайники (например, из родов Коллема или Лептогиум) большие и листовой (например, виды Пельтигера, Лобария, и Дегелия. Эти виды лишайников имеют серо-голубой цвет, особенно во влажном или влажном состоянии. Многие из них характерны для сообществ лобарионов в районах с более высоким уровнем осадков на западе Великобритании, например, в Кельтский тропический лес.

Паразитические грибы обособлены

Некоторые грибы обитают только на лишайниках, так как облигатные паразиты; Они не считаются частью лишайника. Они называются «лихенозные грибы”.

Лишайники – что это такое

Лишайники – это интереснейший живой организм. Хотя с первого взгляда о нем так не скажешь. Лишайник – это симбиоз гриба и водоросли. Гриб с водорослью вступили в симбиоз, то есть стали жить вместе и помогать друг другу. Давайте разберемся, как это происходит.

Как устроены лишайники

Грибы – гетеротрофы, то есть они не умеют самостоятельно создавать органические вещества. Им нужна органика в готовом виде. А водоросль (как и большинство растений) – автотроф, то есть она на свету образует органические вещества из неорганических.

Гриб и водоросль поделили свои обязанности таким образом. Гриб добывает воду и минеральные вещества и дает их водоросли. А водоросль производит из них органику – и для себя, чтобы не умереть с голоду, и для гриба.

Обычные грибы типа подосиновиков и подберезовиков живут примерно так же. Они растут рядом с деревьями, с помощью своей разветвленной грибницы добывают много минеральных солей для дерева, а деревья взамен делятся с грибами органическими веществами.

В лишайнике вместо водоросли может быть цианобактерия. Бывает так, что в одном слоевище живут и водоросль, и бактерия. Но две водоросли или две бактерии там никогда не живут.

Какие бывают лишайники

Их очень сложно классифицировать, однако сегодня выделяется целых 26 000 видов лишайников. Они все для удобства распределены на три группы:

3 типа лишайников

Опасны ли лишайники для человека

Опасны ли лишайники для плодовых деревьев

Единой точки зрения нет. Некоторые садоводы считают, что лишайники лучше соскабливать с деревьев, потому что они не дают влаге испаряться с коры, а это может привести к появлению плесени или другим неблагоприятным последствиям.

Еще один момент – в сильно разросшихся лишайниках могут укрываться паразиты плодовых деревьев и их личинки.

Однако какой-то очень серьезной угрозы лишайники для вашего сада не представляют.

Зачем нужны лишайники

В глобальном плане с них начинается зарождение биогеоценозов, создание экосистем. Смотрите, как это происходит.

Поэтому, если появляется какая-то малопригодная для большинства организмов территория, лишайники первыми начинают ее осваивать. Они там селятся, размножаются, умирают и перегнивают, потом снова растут, размножаются, опять перегнивают. Через много-много лет образуется небольшой слой перегноя. А перегной – это уже неплохая среда для растений.

В итоге получится полноценная экосистема: продуценты (лишайники и растения) – консументы (животные) – редуценты (бактерии и грибы, которые разлагают животных и растения).

Заключение

Подписывайтесь на обновления нашего сайта. Вам на почту каждую неделю будут приходить лучшие статьи из рубрики Образование.

Я хочу, чтобы все статьи в этой рубрике были понятны каждому читателю. Чтобы можно было зайти, любой текст открыть, прочитать и все понять.

Справился ли я этой задачей в данной статье? Сумел ли я вам объяснить, что такое лишайники?

Под статьей есть форма для комментариев. Покритикуйте там статью, если он вам не нравится. Ваше мнение поможет мне сделать рубрику лучше и полезнее.

Читайте также: