Лишайники могут выдерживать высокую степень обезвоженности
Обновлено: 05.10.2024
Субстрат. Медленный рост слоевища не дает возможности лишайникам в более или менее благоприятных местообитаниях конкурировать с быстрорастущими цветковыми растениями или мхами. Поэтому обычно лишайники заселяют такие экологические ниши, где условия существования слишком суровы для других растений. Так, они обладают удивительной способностью расти на самых разнообразных субстратах: каменистых породах (известняках, гранитах, гнейсах, кварцах и др.), почве, коре деревьев, на хвое, листьях вечнозеленых растений, на мхах, гниющей древесине, на гниющих растительных остатках. Лишайники поселяются также на стекле, костях, коже, железе, тряпках и других предметах, при этом важно лишь одно — чтобы эти предметы пролежали неподвижно довольно длительное время.
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 только на одном определенном субстрате.
По отношению к субстрату и другим условиям местообитания среди лишайников различают несколько основных крупных экологических групп: эпилитные лишайники — живущие на поверхности горных пород, эпифитные — растущие на коре деревьев и кустарников, эпиксильные — обитающие на гниющей древесине, эпигейные — растущие на поверхности почвы, эпифильные — развивающиеся на хвое и листьях вечнозеленых растений, эпибриофитные — обитающие на дерповинках мхов, и другие.
В различных местообитаниях на скалах, почве, стволах деревьев и т. д. лишайники образуют растительные группировки — сипузии, которые характеризуются определенным видовым составом и определенными морфологическими типами. На распределение лишайников влияют как физические, так и химические свойства субстрата. Так, среди эпилитных лишайников можно различить группу кальцефилов, поселяющихся исключительно на известняках, доломитах и других горных породах, содержащих известь, и группу кальцефобов, растущих только на поверхностях неизвестковых пород: гранитах, гнейсах, кварцах и др. Обе эти группы отличаются друг от друга видовым составом. Например, на известняках встречается довольно большое количество лишайников с эндолитными слоевищами, целиком или частично погруженными в субстрат. Это связано с хорошей растворимостью известняков: гифы лишайников, выделяя лишайниковые кислоты, легко растворяют известковые породы и проникают на довольно большую глубину — до 10 мм, а иногда даже более 30 мм. Среди кальцефобов очень мало эндолитных лишайников и почти нет видов со слоевищем, целиком погруженным в субстрат. В то же время для них характерно преобладание видов со слоевищем, имеющим форму ареолированной корочки. , ,
Обычно на поверхности скал очень обильно развиваются накипные лишайники (ризокарпоны, лецидеи, калоплаки, леканоры, гематоммы и др.), слоевища которых образуют на скалах пестрые яркие пятна (табл. 42, 1, 2; 55, внизу справа). Но нередко вместе с ними на скалах растут и некоторые листоватые лишайники — пармелии, умбиликарии, ксантории, лентогиумы и др. (табл. 42, 5, 7; 47, 3, 6; 55, вверху справа). В горных и арктических районах одним из очень характерных эпилитных лишайников является, например, листоватый красно-оранжевый лишайник ксантория элегантная (Xanthoria elegans). В некоторых горных районах Центральной Азии этот вид достигает такого колоссального развития, что отдельные горные массивы припимают сплошной оранжевый оттенок. Среди кустистых лишайников типичных эпилитов сравнительно немного (лишайники рода Neuropogon, некоторые виды Alectoria, Ramalina и др., табл. 55, вверху справа).
Эпигейные лишайники чаще всего поселяются на песчаных, торфянистых и сильно щебнистых почвах, бедных питательными веществами и непригодных для произрастания других растений. Многие из этих лишайников являются ацидофильными, т. е. живущими на почве с кислой реакцией. Например, кладонии и цетрарии обычно лучше растут на кислых почвах при концентрации водородных ионов (рН) в пределах 3—7,4. Среди эпигейных лишайников много кустистых видов — кладонии, цетрарии, алектории, стереокаулона и др. (табл. 56). Из листоватых эпигейных лишайников наиболее широко распространены виды пельтигеры, а из накипных на почвах чаще всего встречаются представители семейства лецидеевых (Lecidea, Biatora, Bacidia, Тоninia и др.). В степных и пустынных областях земного шара среди напочвенных лишайников преобладают виды с чешуйчатым слоевищем (роды PsoraDermatocarpon, Endocarpon и др.).
На группировки эпигейных лишайников субстрат оказывает существенное влияние. Так, по видовому составу лишайниковые синузии песчаных почв отличаются от синузий торфянистых почв или почв, богатых известью; в значительной степени это обусловлено реакцией субстрата (рН). Например, на бедных песчаных почвах широко встречается синузия накипных лишайников Lecidea uliginosa и Baeorayces roseus; для торфянистых почв характерна другая синузия, образованная накипными лишайниками Icmadophila ericetorum и Lecidea granulosa, а для почв, богатых известью, — синузия Toninia coeruleonigricans и Fulgensia bracteata. ,
Но особенно сильно физические и химические свойства субстрата влияют на эпифитные лишайники. Для них большое значение имеют структура коры, ее расчленение, жесткость, частота отслаивания и другие особенности. Эпифитная лишайниковая растительность разных древесных пород, как правило, различается по составу. Например, на стволах сосен обычна синузия, образованная гипогимнией и псевдэвернией (Hypogymnia physodes и Pseudevernia furfuracea). На дубах, липах и других лиственных породах эти лишайники обычно не встречаются, зато здесь обильно развиваются виды листоватой пармелии (особенно Parmelia sulcata, P. caperata и некоторые другие) и кустистые рамалины и эвернии (Evernia prunastri, табл. 49, 1). Для стволов осин характерны группировки, образованные видами фисции, ксантории, калоплаки и др. (табл. 55, вверху слева). ,
Видовой состав лишайниковых группировок зависит не только от вида дерева, но и от его возраста. В данном случае особенно сильно проявляется влияние физических свойств коры. Так, например, на молодых деревьях лиственных пород, имеющих гладкую тонкую кору, обычно развиваются накипные лишайпики с эндофлеодным слоевищем (виды опеграфы, артонии, графиса и др.). С возрастом свойства коры меняются: она становится грубее, на ней появляются трещины и шероховатости. Меняется и состав живущих на ней лишайников. На такой коре поселяются уже листоватые и кустистые лишайники (виды пармелии, эвернии, рамалипы), а из накипных — многочисленные виды леканор, лецидей и др. (табл. 53, 54).
Кроме того, состав эпифитных синузий лишайников на одном и том же стволе дерева различен в зависимости от высоты над землей; в этом случае на распределение лишайников оказывают влияние не только физические особенности коры, но и экологические факторы — освещенность, влажность и некоторые другие.
Однако, несмотря на тесную зависимость, существующую между лишайниками и субстратом, на которо.м они поселяются, до сих пор с достоверностью еще неизвестно, используют лишайники субстрат только как место прикрепления или они извлекают из него некоторые питательные вещества, необходимые для их жизнедеятельности. С одной стороны, способность лишайников расти на субстратах, бедных питательными веществами, дает основание считать, что они используют субстрат лишь как место прикрепления. Однако, с другой стороны, избирательная способность, проявляемая лишайниками при расселении, строгая приуроченность большинства из них к определенному субстрату, зависимость видового состава лишайниковой растительности не только от физических, но и от химических свойств субстрата невольно наводят на мысль, что лишайники используют субстрат и как дополнительный источник питания. Это подтверждается и биохимическими исследованиями, проведенными в последние годы. Например, выяснилось, что у одного и того же вида лишайника, растущего на разных древесных породах, состав лишайниковых веществ может быть неодинаковым. Еще более очевидным доказательством служит открытие у лишайников внеклеточных ферментов, которые выделяются во внешнюю среду. Внеклеточные ферменты, такие, например, как инвертаза, амилаза, целлюлаза и многие другие, представлены в лишайниках довольно широко и обладают достаточно высокой активностью. Причем, как оказалось, они наиболее активны в нижней части слоевища, которой лишайник прикреплен к субстрату. Это указывает на возможность активного воздействия слоевища лишайников на субстрат с целью извлечения из него дополнительных питательных веществ.
Помимо свойств субстрата, на расселение лишайников большое влияние оказывают также климатические факторы — свет, влажность, температура.
Свет для лишайников необходим, как для всех фотосинтезирующих организмов. Отсутствие света или недостаточная его интенсивность препятствует их развитию. Хотя среди лишайников и встречаются тенелюбивые виды, все же большинство из них относятся к светолюбам. Обычно в очень тенистых лесах, особенно в густых еловых или буковых, где под кронами деревьев царит полумрак, лишайников очень мало. И наоборот, в светлых сосновых лесах лишайники развиваются в изобилии, образуя на почве сплошные ковры. Во влажных тенистых местообитаниях, куда проникает лишь небольшое количество света, как правило, развиваются накипные лишайники с порошковидными, соредиозными (покрытыми множеством соредий) слоевищами.
Свет оказывает решающее влияние и на жизнеспособность большинства лишайников. Так, некоторые из них образуют плодовые тела только в ярко освещенных местах (например, широко распространенный лишайник Hypogymnia physodes, а также Evernia prunastri, Pseudevernia furfuracea и др.).
И все же у различных видов потребность в свете неодинаковая. Это можно хорошо наблюдать на одном и том же стволе дерева: лишайники, растущие на нижней его части, приспособлены к малой интенсивности освещения — они ассимилируют даже при освещенности 400 лк; выше на стволе дерева развиваются другие виды, у которых пижней границей для фотосинтеза является освещенность 1200 лк. Точно так же на крупных валунах синузий эпилитных лишайников на верхней поверхности отличаются от синузий отвесных поверхностей и от сипузий, образовавшихся при их основании. Но совершенно очевидно, что в обоих случаях на расселение лишайников оказывают влияние условия не только освещенности, но и влажности.
Влажность является вторым очень важным фактором распределения лишайников по местообитаниям. Хотя лишайники относятся к числу наиболее засухоустойчивых растений, способных переносить без воды очень длительные периоды и выдерживать такое низкое содержание воды в слоевищах, при котором большинство растений погибает, влага все-таки необходима для их развития. Это объясняется тем, что процессы фотосинтеза и дыхания происходят лишь во влажных слоевищах. Лишайники черпают влагу из разных источников — из дождевой воды, утренней и вечерней росы, талого снега, туманов, влажного воздуха. Способность использовать влагу воздуха — очень важная особенность лишайников, в этом они значительно превосходят высшие растения. Они могут абсорбировать водяной пар даже из очень сухого воздуха, с относительной влажностью всего 50%.
Потребность в воде колеблется у лишайников в широких пределах. Одни из них приспособились к существованию в таких крайних местообитаниях, как поверхность скал или почвы в условиях жарких пустынь, где дождей нередко не бывает в течение многих месяцев. Здесь единственным источником воды может быть утренняя роса, но и такого небольшого количества влаги этим лишайникам бывает достаточно для нормальной вегетации. С другой стороны, есть лишайники, ведущие подводный образ жизни или обитающие на скалах по берегам морей, рек и озер, на камнях и валунах в горных речках. Правда, из них сравнительно немногие живут под водой постоянно. Большинство является растениями-амфибиями: часть времени они ведут подводный образ жизни, а другую часть — воздушный, так как обычно поселяются на скальных поверхностях, омываемых только брызгами волн, или на морских скалах, затопляемых только во время приливов, в горных речках, наполненных водой лишь во время таяния ледников, а в остальное время имеющих сухие русла и т. д.
Благодаря различной потребности лишайников в воде фактор влажности является одним из основных, определяющих распределение лишайников по различным местообитаниям. По всей видимости, он играет даже большую роль, чем освещенность. Особенно ярко это проявляется в районах с экстремальными условиями существования растений. Примером могут служить холодные пустыни Антарктики или жаркие пустыни Центральной Азии, где местообитания лишайников по своим условиям являются одинаково крайне ксеротическими. В таких местах именно влажность выступает фактором, лимитирующим развитие лишайников. Так, в Антарктике, например, лишайники поселяются главным образом в расщелинах скал, в понюкениях между валунами и скалами, где летом скапливается вода от тающего снега, на скалах, расположенных вблизи тающих снежников, на участках скал, куда непрерывно наносится снег с расположенного вблизи ледника, и т. п. В пустыне Гоби, где условия существования настолько суровы, что даже лишайниковая растительность представлена очень бедно, лишайники, как правило, живут в тех местах, где хотя бы время от времени скапливается или стекает вода. На скалах это могут быть места временных водотоков, трещинки, небольшие ямки, основания скал.
Температура в жизни лишайников не играет той роли, какую играют другие климатические факторы. Лишайники проявляют удивительную устойчивость к воздействию как очень высокой, так и низкой температуры и относятся к одним из самых тепло- и холодоустойчивых растений. Температурный фактор никогда не выступает как лимитирующий в развитии лишайников. В условиях пустынь, например, лишайники легко переносят ежедневное нагревание до +50, +60 °С, в то время как в полярных районах в течение длинной зимы они прекрасно себя чувствуют при температуре —40, — 50 °С и даже ниже.
И все же лишайники не безразличны к влиянию температурного фактора: они способны фотосинтезировать только при определенной температуре окружающей среды. Оптимум фотосинтеза у лишайников умеренной зоны находится в пределах от +10 до +25 °С, а температурный минимум — между —7 и —13 °С. В полярных пустынях эти растения приспособлены к постоянному воздействию отрицательной температуры, это проявляется в сдвиге температурного оптимума ассимиляции углекислоты. Так, у арктических лишайников, например, наблюдалось поглощение углекислоты при — 20. —25 °С. Лишайники Антарктики способны поддерживать положительный метаболический баланс при весьма низкой температуре даже находясь под покровом снега, так как выработали способность усваивать С02 при очень небольшом освещении, всего 500 лк.
В арктических и антарктических районах воздействие на лишайники отрицательной температуры сказывается также в сокращении периода вегетации этих растений. В Антарктике, например, лишайники вегетируют всего два летних антарктических месяца — декабрь и январь, да и то в течение только нескольких часов днем, когда температура воздуха становится положительной, ибо и летом каждую ночь в этом районе температура падает ниже нуля. Здесь на помощь лишайникам приходит их способность с первыми лучами солнца и повышением температуры быстро восстанавливать фотосинтез после долгого периода замерзания.
Биотические факторы. Помимо особенностей субстрата и климатических факторов, на лишайники в природе оказывают воздействие и так называемые биотические факторы: взаимоотношения между самими лишайниками, между лишайниками и другими растениями, между лишайниками и животными.
Изучение взаимоотношений между компонентами в лишайниковых синузиях показало, что внутри этих группировок существуют явления как межвидовой, так и впутривидовой конкуренции. На любом из субстратов лишайники, разрастаясь, ведут между собой борьбу за пространство и свет, которая сводится к механическому давлению друг на друга, нарастанию одного слоевища на другое, подрыву одного слоевища другим, воздействию химическими выделениями. Слоевища лишайников, посилившихся на поверхности какой-нибудь скалы, благодаря своему центробежному росту, должны в конце концов неизбежно встретиться. Довольно редко слоевища одного и того же вида при встрече сливаются без заметного ущерба друг для друга. Такие случаи можно наблюдать у накипных, реже у листоватых лишайников. Обычно встреча слоевищ одного и того же вида, не говоря уже о встрече слоевищ разных видов лишайников, приводит к заметной борьбе и даже к гибели одного из конкурентов. Причем в борьбе представителей одного и того же вида обычно побеждает более молодой, а в борьбе разных видов одерживает верх лишайник, растущий более быстро. Конкурентные отношения между видами приводят к сменам внутри лишайниковых синузий, что обеспечивает динамику лишайниковых группировок в растительном покрове фитоценозов.
По отношению к другим растениям лишайники являются слабоконкурентными организмами из-за своего медленного роста. При контакте с мохообразными и цветковыми растениями лишайники редко одерживают победу в борьбе за пространство, чаще бывает наоборот: в местах, ранее занятых лишайниками, особенно в молодых местообитаниях, постепенно поселяются высшие растения, со временем совершенно вытесняя лишайники. Правда, известны случаи, когда слоевища крупных листоватых лишайников, развившиеся на мхах, вызывали гибель этих растений. Но обычно при контакте с мхами лишайники редко вытесняют их, более известны факты гибели лишайников под мхами.
Воздействие животных на лишайники может быть прямым и косвенным. С одной стороны, целый ряд беспозвоночных и позвоночных животных питаются лишайниками или продуктами их разрушения. Объедая слоевища, они повреждают их, содействуя их отмиранию и опаду, а затем принимают участие в процессе их разложения. Обламывая веточки слоевищ, животные способствуют также вегетативному размножению этих растений. Особенно большое значение это имеет в тундровой зоне, где многие эпигейные кустистые лишайники размножаются исключительно вегетативным путем — кусочками и обломками слоевища. Некоторые животные, например улитки, объедают у лишайников диски апотециев и тем самым способствуют рассеиванию их спор.
Животные и косвенно влияют на лишайники, выделяя экскременты, уплотняя почву, повреждая субстраты и т. д. Как известно, большинство лишайников могут существовать в таких условиях, где снабжение нитратами крайне скудно, так как многие из них способны фиксировать атмосферный азот или извлекать его из растворов, вымытых из субстратов дождевой водой. Но существует особая группа нитрофильных лишайников, тесно связанная с нитрогенными местообитаниями. Такие лишайники обычно поселяются на местах птичьих базаров, на скалах, покрытых экскрементами гнездящихся здесь птиц. Приспособление к нитрогенным местообитаниям связано прежде всего с физиологической адаптацией лишайников, их способностью, например, ассимилировать азот в виде аммония. В нитрогенных условиях слоевища накипных лишайников нередко сильно разрастаются и принимают форму маленьких кустиков.
Таким образом, как мы видим, лишайники отличаются удивительной устойчивостью к влиянию внешних факторов. Они способны расти в самых разнообразных условиях освещения и влажности, легко переносить длительные периоды без воды, резкие колебания температуры, воздействие как высокой, так и низкой температуры, большие дозы ультрафиолетовой и пропикающей радиации. И только воздействие антропогенного фактора оказалось губительным для лишайников. Изменяя природные ландшафты, вырубая леса и возделывая землю под пашни, человек способствовал сильному обеднению лишайниковой растительности. Особенно губительным для многих лишайников оказалось загрязнение атмосферы, создание крупных индустриальных центров, воздух которых насыщен дымом, гарью и копотью.
Смачиваясь влагой, лишайники очень быстро поглощают влагу (в 3-35 раз больше собственной массы). Если сухой хрупкий лишайник поместить в воду, он будет впитывать воду подобно промокашке и уже через несколько минут станет мягким и гибким. После того, как лишайник, напитавшись влагой, начинает немного подсыхать, фотосинтез идет активнее всего. Если потеря воды продолжается, скорость фотосинтеза падает. Во многих мест обитаниях влажность лишайников сильно колеблется в течение суток и бывает максимальной вскоре после выпадения утренней росы или смачивания туманом. У таких видов фотосинтез идет активно лишь несколько часов в сутки, а следствие этого – чрезвычайно низкая скорость роста лишайников (их радиус увеличивается на 0,1-10мм в год). Наиболее активно растут и развиваются лишайники на морских побережьях и в горах с обильными туманами.
Поскольку поглощение лишайниками элементов из дождевой воды идет очень активно и сопровождается их концентрированием, неудивительно, что лишайники очень чувствительны к токсичным веществам, содержащимся в воде.
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, хорошо приспособившись к соответствующим антропогенным условиям. Изучив это свойство лишайников, моншо использовать их для общей оценки степени загрязненности окружающей среды, особенно атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии — лихеноиндикация.
Различия между лишайниковыми флорами естественных и культурных ландшафтов были замечены уже лихенологами прошлого столетия. Не имея тогда точных данных относительно экологических условий (климат, состав воздуха и пр.) городов, они могли только предполагать, что часть лишайников чувствительна к каким-то городским условиям, по всей вероятности, к составу воздуха. В дальнейшем было установлено, что различные виды лишайников действительно обладают разной чувствительностью. Одни растут только в естественных, не тронутых культурой ландшафтах, другие переносят умеренное влияние цивилизации, сохраняясь в небольших поселках, селах и пр., а третьи способны расти и в крупных городах, по крайней мере на их окраинах.
1. Чем больше индустриализирован город, чем сильнее загрязнен его воздух, тем меньше встречается в нем видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и других субстратах и тем ниже их жизнеспособность.
2. При повышении степени загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними—листоватые и последними — накипные.
Долгое время не могли объяснить, какие именно факторы приводят к обеднению и даже исчезновению флоры лишайников в городах. В течение последних десятилетий было показано, что из компонентов загрязненного воздуха на лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуокись серы. Экспериментально установлено, что это вещество уже в концентрации 0,08 — 0,10 мг на 1 м3 воздуха 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/м3, губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах. Интересные данные были получены также методом пересадки некоторых лишайников из природных условий в городские, при этом у разных видов выявилась различная реакция на изменение условий: одни быстро вымирали, другие приспосабливались даже к отравленной среде.
Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров . 1974 .
Видеоурок познакомит учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов, способами их размножения. Учащиеся узнают, что существует три группы лишайников в зависимости от внешнего вида слоевища. Также узнают, что в зависимости от внутреннего строения слоевище лишайников бывает двух типов: гомеомерное и гетеромерное. На заключительном этапе урока рассматривают значение лишайников в природе и жизни человека.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Лишайники"
Лишайники образуют особую группу живых организмов. Они встречаются и в тёмных еловых лесах, и в светлых сосновых борах, растут на камнях, скалах и стволах деревьев. Лишайники изучает наука лихенология.
Тело лишайника не разделено на корень, стебель, листья и представлено слоевищем (или талломом). Лишайник состоит из двух организмов – гриба и водоросли, которые живут в симбиозе (взаимовыгодное сожительство). Гриб – это гетеротрофный компонент – микобионт. Водоросль – это автотрофный компонент, или фикобионт. Микобионтами чаще всего являются асковые (сумчатые) грибы, реже базидиальные. Фикобионтом у большей части лишайников является одноклеточная зелёная водоросль требуксия. Вместо водорослей в состав лишайников могут входить также цианобактерии.
Рассмотрим внутреннее строение лишайника на поперечном разрезе. Большая часть таллома состоит из гиф гриба. Между гифами гриба расположены клетки водоросли или цианобактерий. На нижней стороне располагаются пучки гиф – ризины. Они служат для прикрепления. Гифы гриба, образующие лишайник, членистые (септированные). Отверстия, которые соединяют соседние части клеток, есть и в поперечных, и в продольных перегородках. Клеточные стенки гиф сильно утолщены. Это предотвращает потерю воды. Клетки тесно соединены между собой через нити цитоплазмы (плазмодесмы). В цитоплазме находятся ядро, вакуоли и резервные питательные вещества. В теле лишайника имеются особые двигающие гифы, которые могут перемещать клетки водоросли в нужное место.
Рассмотрим, как происходит питание лишайников. Гифы гриба поглощают воду и растворённые в ней минеральные вещества и снабжают ими водоросль, так как водоросль окружена гифами и не может поглощать воду и минеральные вещества самостоятельно из окружающей среды. Водоросли осуществляют фотосинтез, в результате которого образуются органические вещества, которые использует гриб. Важно сказать, что микобионт не может существовать отдельно от фикобионта. А водоросли, наоборот, прекрасно выживают и в свободном состоянии.
Лишайники очень разнообразны по внешнему виду. Выделяют три группы лишайников в зависимости от внешнего вида слоевища: накипные (или корковые), листоватые и кустистые. Накипные лишайники имеют вид тонкого налёта или корочки. Они прочно срастаются с субстратом и неотделимы от него без повреждений. Листоватые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, которые прикрепляются к субстрату ризинами. Они часто поселяются на камнях и коре деревьев. Например, на коре деревьев часто встречается ксантория – лишайник золотистого цвета. Кустистые лишайники – самые высокоорганизованные и напоминают разветвлённый кустик, прикреплённый к субстрату основанием своего таллома. Слоевище лишайников бывает различных цветов: белого, серого, розового, синего, зелёного, бурого или чёрного. Это зависит от пигмента, который откладывается в гифах гриба.
В зависимости от внутреннего строения слоевище лишайников бывает двух типов: гомеомерное и гетеромерное. Рассмотрим, в чём заключается различие между ними. У гомеомерных лишайников таллом представляет собой гифы гриба, которые лежат рыхло и между ними равномерно располагаются клетки водорослей по всей толщине таллома. Гетеромерное строение характеризуется наличием слоёв. Сверху и снизу слоевище покрыто слоем коры. Она образована гифами гриба и защищает лишайник от высыхания и механических повреждений. Клетки водорослей образуют фотосинтезирующий слой. Сердцевину образуют гифы гриба. Здесь в основном запасается влага, сердцевина также играет роль каркаса. В нижней коре имеются пучки гиф (ризины) для прикрепления.
Далее рассмотрим, как происходит размножение лишайников. Для них характерно вегетативное, бесполое и половое размножение.
Большинство лишайников размножаются в основном вегетативным способом. Когда лишайник теряет воду и высыхает, слоевище становится очень хрупким, от него легко отламываются кусочки, которые затем подхватываются ветром и разносятся. Из таких кусочков вырастает новый организм.
Многие листоватые и кустистые лишайники в благоприятных условиях способны образовывать специализированные структуры вегетативного размножения. Они состоят из клеток водорослей, оплетённых гифами гриба, и бывают двух видов: изидии и соредии. Рассмотрим, в чём заключается различие между ними. Изидии – это выросты таллома в виде булавки, пуговицы или листочка. Они покрыты корковым слоем, который образован гифами гриба, между которыми располагаются водоросли. При воздействии ветра, воды, даже лёгкого прикосновения они отрываются. Соредии образуются внутри лишайника. По форме они напоминают мелкие комочки пыли. Соредии состоят из одной или нескольких клеток водоросли, оплетённых тонкими гифами гриба. Они выходят наружу, попадают на подходящий субстрат и развиваются в новый лишайник.
Микобионт и фикобионт способны размножаться самостоятельно. Микобионт размножается, как и все грибы, бесполым способом или половым. В результате полового размножения образуются плодовые тела, которые часто напоминают очень маленькие шляпочные грибы.
Лишайники очень неприхотливы к условиям окружающей среды. Поэтому они заселяют разнообразные места обитания. Они растут в самых бесплодных местах: на голых скалах, высоко в горах, в пустынях, где не могут жить другие растения. Некоторые заселяют затопляемые места и живут под водой. Но для существования лишайников необходимы определённые условия. В зависимости от этого выделяют несколько экологических групп лишайников: эпилитные лишайники живут на поверхности камней, эпигейные – живут на почве, энифитные – на коре деревьев, эпиксильные – на разлагающейся древесине. Слоевище лишайника впитывает влагу дождей, росы и туманов всей поверхностью тела. Все группы лишайников нуждаются в освещении, для того чтобы водоросли осуществляла фотосинтез. Если водоросль не может осуществлять фотосинтез, это приводит к гибели лишайника. Лишайники заселяют непригодные для других организмов места обитания, а более комфортные для жизни места остаются неосвоенными. Это происходит потому, что лишайники примерно в 15 раз менее эффективно образуют органические вещества, чем растения. Поэтому они не могут конкурировать с ними.
Лишайники способны длительное время переносить недостаток влаги. Они выносливы к изменениям температуры, могут переносить как высокие температуры до +50 °С, так и низкие до –50 °С. В отличие от растений, фотосинтез у лишайников может проходить при отрицательных температурах. Но наиболее интенсивно он происходит при температуре от +10 до +25 °С.
Растут лишайники очень медленно. Например, ягель вырастает всего на 1–3 миллиметра в год. Быстрее всех растут кустистые и листоватые лишайники. Например, кустистый лишайник рамалина при хороших условиях окружающей среды за год вырастает на 3 сантиметра. Медленнее всех растут накипные лишайники (за год всего около 0,5 миллиметра). Большая часть слоевищ лишайников, несмотря на малые размеры, имеет возраст около 50 лет. Они являются одними из самых долгоживущих организмов и могут достигать возраста нескольких сотен лет. Известно, что накипной лишайник ризокарпон географический, обитающий в Гренландии, имеет возраст около 4500 лет. Он поселяется на скалах и камнях.
Для некоторых видов личинок бабочек лишайник служит основным продуктом питания. Гусеницы различных ночных бабочек имеют окраску под цвет лишайника, другие подражают также и его очертаниям.
Кроме того, лишайник поедается беспозвоночными, такими как улитки, насекомые и клещи. Лишайниковая растительность используется многими животными как место обитания и укрытие от хищников. Многие птицы используют лишайники, особенно листоватые и кустистые формы, для гнездования, как, например, бурокрылая ржанка.
Участие лишайников в хозяйственной деятельности человека незначительно. Однако они находят применение в народной медицине. Они также содержат вещества, используемые в фармацевтической промышленности. Цетрария исландская, или исландский мох, добавляется в средства от кашля. Препараты из неё обладают антисептическими свойствами. Исландский мох также используется и в парфюмерии. В уснее содержится антибиотик усниновая кислота, применяемый для лечения кожных болезней и бактериальных инфекций. В лишайниках содержатся пигменты, из которых получают лакмус. С его помощью определяют кислотность среды.
Лишайники активно реагируют на загрязнённость воздуха, они поселяются лишь в экологически чистых местах. Промышленное производство, сопровождаемое вредными выбросами в атмосферу, приводит к сокращению численности лишайников, особенно в городах. Лишайники нуждаются в срочной и долговременной защите. По состоянию на 2015 год в Красную книгу России включено 42 вида лишайников. Рассмотрим некоторые из них: коккокарпия, лептогиум Бурнета, лобария широчайшая, лобария лёгочная, бриория Фремонта, летария лисья, пунктелия сухая и телосхистес желтоватый.
Читайте также: