Какие организмы вступают в симбиотические отношения в составе лишайника

Обновлено: 04.07.2024

Лишайники (Lichens) представляют собой особую группу симбиотических организмов, тело которых состоит из двух компонентов: грибного (микобионта) и водорослевого (фикобионта) . В роли фикобионта могут выступать и цианобактерии. Долгое время природа лишайников оставалась загадочной, и даже после открытия двойственного характера этих организмов немецким ботаником Симоном Швенденером в 1867 году они продолжали оставаться, по образному определению К. А. Тимирязева, растениями-сфинксами. Природа взаимоотношений двух симбионтов в лишайниковом тандеме трактуется неоднозначно и до сих пор. Ее определяют как истинный паразитизм гриба на водоросли, либо как сбалансированный паразитизм, либо как мутуализм - облигатное взаимовыгодное сожительство двух организмов. Вместе с тем лишайники представляют собой биологически целостные организмы, имеющие свой эволюционный путь развития и характерные только для них черты строения и обмена веществ.

Лишайники образуют особые морфологические типы, жизненные формы, не встречающиеся у грибов и водорослей, слагающих лишайниковое слоевище, или таллом. Для лишайников характерен особый тип обмена веществ. Физиология гриба и водоросли в талломе лишайника отличается от физиологии свободноживущих грибов и водорослей.

Многие лишайниковые грибы и водоросли не живут в свободном состоянии. Например, зеленая водоросль Trebouxia, входящая в состав почти половины известных видов лишайников, обнаруживается только в симбиозе с грибами. Микобионты лишайников - грибы, принадлежащие к классам аскомицетов и (реже) базидиомицетов; фикобионты - зеленые, желтозеленые водоросли, у некоторых лишайников - цианобактерии. Весьма специфична биохимия лишайников, образование в них вторичных продуктов обмена - лишайниковых веществ, не встречающихся у грибов и водорослей.

По анатомическому строению различают лишайники с гомеомерным и гетеромерным талломом. У первых таллом на срезе имеет симметричное строение: между верхней и нижней "корой", образованной грибными гифами, расположен рыхлый слой мицелиальных тяжей, среди которых равномерно распределены клетки водоросли. У вторых верхний и нижний слои различаются по плотности и толщине, а водорослевые клетки сосредоточены под наружным корковым слоем (рис. 1). По морфологии лишайники делят на корковые (или накипные) , листоватые и кустистые (рис. 2). Существуют еще мелколистоватые кочующие лишайники, которые не прикрепляются к субстрату, а имеют форму клубней или комочков и передвигаются ветром по поверхности почвы.

Размножаются лишайники путем отделения кусочков слоевища с последующей его регенерацией. На поверхности таллома верхний корковый слой разрывается там, где образуются скопления комочков из гиф гриба, оплетающих клетки водорослей. Это сорали с соредиями, в отличие от них изидии - это закрытые выросты таллома, несущие внутри несколько клеток водорослей (рис. 3). Лишайники могут размножаться также за счет образования грибом сумок. Грибы в лишайниках могут образовывать и споры - конидии, которые прорастают мицелием и при захватывании клеток водоросли образуется новый таллом.

Задания Д25 C5 № 12593

Какие отношения устанавливаются между водорослью и грибом в слоевище лишайника? Объясните роль обоих организмов в этих отношениях.

1) Симбиоз (мутуализм).

2) Гриб — защита от высыхания; всасывание воды и минеральных веществ для водоросли

3) Водоросль — фотосинтезирует, образует органические вещества для питания гриба

не могли бы вы пояснить,чем симбиоз отличается от мутуализма?

Симбиоз — это длительное сожительство организмов двух или нескольких разных видов растений или животных, когда их отношения друг с другом очень тесны и обычно взаимно выгодны.

В широком смысле симбиоз охватывает все формы тесного сожительства организмов разных видов, включая и паразитизм, который в этом случае называется антагонистическим симбиозом.

Известны формы симбиоза — мутуализм, комменсализм и паразитизм.

Мутуализм - форма симбиоза, при которой присутствие каждого из двух видов становится обязательным для обоих, каждый из сожителей получает относительно равную пользу, и партнеры (или один из них) не могут существовать друг без друга.

Известно около 20 000 (~26 000) видов лишайников (по числу видов встречающихся в них грибов, так как грибной компонент видоспецифичен). В Республике Беларусь отмечено около 600 видов. Наука, изучающая лишайники – лихенология (от лат. lichen – лишайник).

Лишайники – своеобразная группа симбиотических организмов, тело которых (слоевище) образовано разными организмами: грибом (микобионтом)и водорослью или бактериями (фикобионтом), вступающих в тесное взаимодействие.

Микобионт лишайников представлен в основном аскомицетами, лишь у некоторых тропических и субтропических (~20 видов) – базидиомицетами.

Фикобионт представлен чаще зелеными водорослями, реже желто-зелеными и бурыми, а также цианобактериями.

Ученые предполагают, что лишайниковые микобионты не встречаются в природе в свободноживущем состоянии. Микобионты в каждом виде лишайника видоспецифичны.

Многие лишайники имеют в составе фикобионта одни и те же водоросли. Наиболее широко распространенным фикобионтом лишайников является одноклеточная зеленая водоросль требуксия (предполагают, что она присутствует в половине всех известных лишайников; она имеется у всех видов родов пармелия и кладония). Из цианобактерий наиболее обычным фикобионтом в слоевище лишайников являются представители рода носток и глеокапса; из зеленых водорослей – представители хлорококковых (мирмеция, хлорококкум, хлорелла, глеоцистис и др.) и улотриксовых (коккоботрис, лептозира, физолинум, трентеполия и др.); желто-зеленые (гетерококкус) и бурые (петродерма) водоросли в лишайниках встречаются очень редко.

Большинство фикобионтов лишайников встречается в свободноживущем состоянии, но некоторые известны лишь в их слоевищах (требуксия, коккомикса, лобококкус и др.).

Фикобионты лишайников отличаются замедленным ростом (по сравнению со свободноживущими формами), повышенной устойчивостью к воздействию высокой температуры, способностью переносить длительное высушивание.

О характере взаимоотношений симбионтов лишайника нет единого мнения. Большинство исследователей считают, что гриб паразитирует на водоросли (правда умеренно, поражая не все клетки водорослей, а лишь некоторые), а водоросль на грибе (обоюдный паразитизм). Причем гриб может питаться паразитически, за счет живых клеток водоросли (при помощи гаусторий), и сапротрофно, используя в пищу отмершие клетки и продукты их обмена. В тоже время гифы гриба защищают клетки водоросли от иссушения и механических повреждений, а также обеспечивают их водой и минеральными веществами.

Гифы гриба взаимодействуют с клетками водоросли при помощи: гаусторий – боковых выростов гиф, которые прорывают оболочку клетки водоросли и проникают в ее протопласт; импрессорий – боковых выростов гиф, которые не прорывают оболочку клетки водоросли, а лишь вдавливают ее внутрь; апрессорий – вершиной грибной гифы, которая плотно прижимается снаружи к клеточной оболочке водоросли.

Существует мнение, что водоросль и гриб лишайника находятся в гармоничном сожительстве, приносящем им взаимную выгоду (мутуалистические отношения): водоросль доставляет грибу органические соединения, а гриб водоросли – воду и минеральные вещества (в настоящее время эта точка зрения устарела).

Строение. Лишайники – многолетние организмы. Возраст их достигает десятков, сотен и даже тысяч лет. Их размеры составляют от нескольких до десятков см (и даже до 7 – 8 м как у уснеи удлиненной в тайге).

Вегетативное тело лишайников представлено талломом или слоевищем, образованное переплетением грибных гиф (составляют большую часть) с клетками водоросли (составляют 10 – 15% объема лишайника).

Слоевище лишайников очень разнообразно по окраске, размерам, форме и строению.

В зависимости от наличия пигментов, которые откладываются в оболочках гиф (реже в протопласте), лишайники окрашены в самые различные цвета: белый, розовый, ярко-желтый, оранжевый, оранжево-красный, серый, голубовато-серый, коричневый, черный и др. Иногда цвет слоевища зависит от окраски лишайниковых кислот, которые откладываются в виде кристаллов или зернышек на поверхности гиф.

Например, красновато-оранжевую окраску лишайнику ксантории настенной придает особое лишайниковое вещество – париетин, которое в виде оранжевых кристаллов покрывает гифы корового слоя.

В зависимости от внешнего облика различают три основных морфологических типа слоевищ лишайников: накипной, листоватый и кустистый (рис. 4.10.).

Накипные, или корковые лишайники наиболее простые, имеют вид порошковатых, зернистых, бугорчатых, гладких налетов или корочек, плотно срастающихся с субстратом и не отделяющихся от него без значительных повреждений (графис, леканора, ризокарпон, псора).

Листоватые лишайники более высоко организованы, имеют вид пластинок, распростертых по субстрату и не полностью срастаются с ним при помощи пучков грибных гиф – ризинами или гомфами, и довольно легко отделяются от субстрата без значительных повреждений слоевища (пармелия, ксантория, пелтигера, умбиликария).

Кустистые лишайники наиболее высоко организованы, имеют форму столбиков или лент, обычно разветвленных и срастающихся с субстратом только основанием (ризоидами) и растут от него вертикально вверх или свисают вниз (кладония, уснея, цетрария, эверния).

Размножение. Размножаются лишайники главным образом вегетативным путем – фрагментацией (отделение участка слоевища; происходит механически в сухую погоду) или с помощью специальных образований – соредий и изидий (рис. 4.12.).

Соредии – мельчайшие образования, включающие одну или несколько клеток водоросли окруженных грибными гифами. Образуются внутри лишайника. В окружающую среду попадают через повреждения лишайника и разносятся ветром, каплями дождя. Соредии встречаются примерно у 30% видов лишайников, главным образом у высокоорганизованных форм (листоватых и кустистых). Как правило, виды, образующие соредии, очень редко формируют плодовые тела.

Изидии – бугорчатые палочковидные выросты на верхней поверхности слоевища, состоящие из водорослей и гифов грибов. Характерным признаком изидий является то, что они, в отличие от соредий, всегда снаружи покрыты коровым слоем. Они отламываются от тела лишайника (при помощи животных, человека) и прорастают в новое слоевище. Известны примерно у 15% видов лишайников (высокоорганизованных: листоватых и куститстых).

Каждый из компонентов лишайника способен размножаться самостоятельно: водоросли простым делением, грибы – конидиями, пикноконидиями (маленькие бесцветные клеточки, образующиеся в пикнидиях – особых замкнутых вместилищах шаровидной или овальной формы с маленьким отверстием наверху), стилоспорами (крупные 2-х и многоклеточные споры) образующиеся на конидиеносцах (бесполое размножение), либо аско- и базидиоспорами (половое размножение), которые прорастают в мицелий, но новый лишайник образуется лишь при соединении гиф с соответствующей водорослью (характерной для данного вида лишайника).

При половом размножении на слоевищах образуются плодовые тела, внутри которых развиваются сумки или базидии со спорами. Считается, что для лишайников характерна редукция, утрата процесса оплодотворения. Возможно, что во многих случаях процесса оплодотворения вовсе не происходит и плодовое тело формируется из неоплодотворенного аскогона (нижней части женского полового органа – архикарпа). Причем у большинства лишайников плодовое тело обычно формируется из многих архикарпов и окружающих их гиф. Развитие и созревание плодового тела у лишайников – очень медленный процесс, который длится 4 – 10 лет (т.е. плодовые тела у лишайников многолетние).

Питание. Комплексная природа лишайников обеспечивает им питание из воздуха, атмосферных осадков, пыли, субстрата. Лишайники поглощают воду и растворенные в ней питательные вещества (минеральные) всей поверхностью тела (при помощи грибных гиф). Накопление органических веществ (в процессе фотосинтеза водорослями) происходит очень медленно (интенсивность фотосинтеза у лишайников намного ниже, чем у высших растений), чем и объясняется незначительный их ежегодный прирост (от 1 до 8 мм/год у накипных и от 1 до 35 мм/год у листовых и кустистых).

Температурный оптимум фотосинтеза для большинства лишайников находится в пределах от +10 до +20 0 С, но они поглощают углекислоту и при более высокой (до +35 0 С) и более низкой температуре (даже до –25 0 С).

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%.

Большинство лишайников легко переносит полное высыхание. Фотосинтез и питание у них в это время прекращаются.

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

Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые имеют в качестве фикобионта зеленые водоросли, воспринимают соединения азота из водных растворов. Возможно, что часть азотистых соединений лишайники берут и прямо из субстрата – почвы, коры деревьев и т.д. Лишайники, имеющие в качестве фикобионта цианобактерии (особенно представителей рода носток), способны фиксировать атмосферный азот (благодаря цианобактериям).

У некоторых форм на поверхности слоевища не образуется корового слоя и воздух беспрепятственно проникает внутрь по промежуткам между рыхлорасположенными гифами. Однако у большинства лишайников на поверхности образуется плотный коровый слой. Для осуществления нормального газообмена на поверхности слоевища таких лишайников образуются особые отверстия в коровом слое – специальные органы, которые служат для аэрации внутренних частей. Кроме этого, воздух может проникать внутрь слоевища и через обычные разрывы в коровом слое лишайника (возникающие в результате особенностей роста слоевища или его повреждения ветром, животными, человеком).

Хотя среди лишайников и встречаются такие, которые способны расти на самых разных субстратах, все же большинство видов обладают избирательной способностью и поселяются на немногих или даже на одном определенном субстрате.

Например, эпифитные лишайники растут строго на определенных видах деревьев. Однако видовой состав эпифитных лишайников зависит не только от вида дерева, но и от его возраста и даже высоты над землей.

Лишайники обладают удивительной способностью извлекать из окружающей среды и накапливать в своем слоевище различные элементы, в том числе и радиоактивные. В лишайниках накапливается намного больше цинка, кадмия, олова и свинца, чем во мхах и цветковых растениях.

Сейчас известно ~75 веществ, которые характерны исключительно лишайникам (их часто называют лишайниковыми кислотами). Установлено, что лишайниковые вещества подавляют рост грибов и мхов, всхожесть семян цветковых растений, угнетают бактерий, разрушают твердые минеральные субстраты.

Значение.

1. Развиваясь на почве, стволах деревьев, валунах и скалах, лишайники образуют в биогеоценозах определенные растительные группировки – синузии, которые являются компонентами биогеоценозов и играют определенную роль в их жизни, динамике и круговороте веществ.

Используя солнечную энергию, поглощая воду и минеральные соли для построения своего тела, лишайники образуют определенную биомассу (обычно она не велика, но в некоторых биогеоценозах горных тундр составляет около 40 ц/га, а в долинных тундрах – около 20 ц/га, в лишайниковом сосняке может достигать 20 ц/га, в сосняке брусничном – около 6 ц/га, в некоторых биогеоценозах широколиственных лесов – 2 – 6 ц/га).

2. Участвуют в образовании почвы.

Лишайники принимают участие в химическом выветривании пород (благодаря лишайниковым кислотам, разрушающим горные породы). Им нередко принадлежит роль пионеров растительности при заселении свежеобнаженных субстратов в горах, Арктике, Антарктике и др. районах земного шара.

3. Используются в пищу некоторыми позвоночными животными.

4. Некоторые виды употребляются в пищу и человеком.

В Японии готовят различные блюда из умбиликарии съедобной, а в пустынях Среднего Востока употребляют аспицилию съедобную или лишайниковую манну.

5. Из лишайников получают лишайниковые кислоты (из них приготавливают антибиотики против различных бактерий, ароматические вещества, используемые в парфюмерии; краски, лакмус, спирт).

6. Используются как биоиндикаторы чистоты воздуха.

Лишайники по-разному реагируют на загрязненность воздуха: некоторые из них не выносят даже малейшего загрязнения и погибают; другие, наоборот, живут только в городах и прочих населенных пунктах. Из компонентов загрязненного воздуха на лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуокись серы (SO₂) – уже при концентрации 0,08 – 0,10 мг на 1 м 3 воздуха она начинает вредно действовать на многие лишайники: в хлоропластах водорослевых клеток появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников хиреют. Концентрация SO₂, равная 0,5 мг/м 3 , губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах. При концентрации SO₂ 0,05 – 0,2 мг/м 3 могут произрастать ксантории, фисции, анаптихии, леканоры и др.; при концентрации SO₂ менее 0,05 мг/м 3 – пармелии, алектории и др.

На самом деле лишайник выглядит как какой-то экзотический организм. А ведь по своей сути в нём, как бы, "сожительствуют", сосуществуют гриб и водоросль. Вот это и называется симбиозом. Благодаря такой своеобразной поддержке друг друга и гриба, и водоросли, обеспечивается лучшее питание клеткам растений. Соответственно, они гораздо лучше развиваются и разрастаются. Симбиоз помогает лишайникам выживать в самых тяжелейших климатических условиях. Именно поэтому они могут встретиться и на Крайнем Севере, и в пустынях - в песках. Вот этот лишайник выглядит таким единым организмом, что и размножение гриба и водоросли идет совместно.

По сути. сам лишайник - это своеобразный симбиоз грибов и водорослей, хотя он и воспринимается нами как целостный организм. Существование его зависит от солнечного света и процессов фотосинтеза. без них он просто погибнет. Но благодаря симбиозу он борется за существование и может произрастать в песках, а также на голых скалах.

Лишайник - это яркий представитель симбиоза. Он представляет собой симбиоз одноклеточных водорослей и грибов.

Благодаря такому симбиозу лишайник очень живучий, он может расти даже в самых неблагоприятных природных условиях. Лишайник весьма неприхотлив, он стойкий к любым природным факторам.

Симбиоз грибов и водорослей взаимодействует друг другу на пользу.

Что примечательно, что даже размножение у лишайника происходит совместно, вот такой вот получился взаимовыгодный симбиоз.

Симбиоз - это взаимоотношения двух организмов. Лишайник как раз относится к таким растениям, здесь взаимодействуют грибы и водоросли. До сих пор лишайники привлекают внимание всех ученых, так как ведутся споры о природе возникновения лишайника.

Именно благодаря симбиозу растение не погибает, а продолжает развиваться и жить.

Но, здесь одни ученые утверждают, что симбиоз лишайника состоит в следующем:

благодаря симбиозу грибы в лишайнике получают углевод, который способствует процессам фитосинтеза;
водоросли, чтобы не засохнуть, получают минеральные вещества.

Но другие ученые утверждают обратное, что симбиоз заключается в паразитических признаках гриба. В плохих условиях грибы начинают "поедать" не синтезируемые углеводы, а сами водоросли.

Но, в любом случае, симбиоз помогает лишайнику выжить в природе при разнообразных условиях прорастания.

Симбиозом называется взаимодействие между различными организмами.

Если говорить о лишайниках, то в лишайниках наблюдается симбиоз гриба и водорослей. Происходит их тесное взаимодействие, в результате которого они выступают единым целым и не могут существовать отдельно, друг от друга, ведь если не будет одного из них, тогда и лишайника не станет.

Лишайники, зачастую, взаимодействуют с двумя партнёрами (симбиоз), но бывает их количество три и доходит до четырёх. Симбиоз лишайника - это гриб и водоросль. Благодаря такому сотрудничеству лишайники могут выживать даже в очень трудных для себя условиях. Водоросль синтезирует витамины группы В и углеводы, а гриб защищает водоросль от низких и высоких температур, от воздействия механического, от высыхания и снабжают водоросль минеральными солями.

Симбиоз — это продолжительное сожительство организмов двух или нескольких разных видов растений или животных, когда их отношения друг с другом очень тесны и обычно очень взаимно выгодны. Симбиоз, следут заметить, обеспечивает этим организмам гораздо лучшее питание. Благодаря симбиозу таким организмам гораздо легче преодолевать неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Особенно интересен симбиоз, если его участниками являются растения. Предполагают, что самый яркий пример симбиоза двух растительных организмов — это лишайник.

Лишайник, как ни странно, всеми воспринимается как единый организм. Но на самом деле он состоит из гриба и водоросли. Основу лишайника составляют переплетающиеся между собой гифы (своеобразные нити) гриба. На видимой поверхности лишайника эти гифы переплетены очень плотно, а в более рыхлом слое под поверхностью среди этих гиф селятся водоросли.

Чаще всего - это простые одноклеточные зеленые водоросли. Гораздо реже встречаются лишайники, в которых есть многоклеточные синезеленые водоросли. Все клетки водорослей плотно оплетены гифами гриба. Иногда на гифах даже образуются присоски, проникающие внутрь клеток водорослей. Это сожительство весьма выгодно и грибу и водоросли. Гриб дает водоросли воду, в которой растворены минеральные соли, а сам получает от водоросли органические соединения, которые она вырабатывает в процессе фотосинтеза. Это главным образом - углеводы.

К тому же, симбиоз очень хорошо помогает лишайникам в борьбе за существование. В результате такой помощи они способны поселяться на пустых песчаных почвах, на голых, абсолютно бесплодных скалах, на стекле и даже - на листовом железе. То есть там, где никакое другое растение существовать совершенно не способно! Встретить лишайники можно везде: на Крайнем Севере, в высоких горах, в пустынях — лишь бы был свет, так как без света водоросль, "живущая" в лишайнике, не может усваивать углекислый газ и погибает. Гриб и водоросль так тесно сжились в лишайнике, настолько являют собой единый организм, что даже и размножаются они совместно.

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:

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: