Лишайники представляют собой симбиотическую ассоциацию грибов микроскопических красных водорослей

Обновлено: 05.10.2024

Толковый словарь русского языка. Поиск по слову, типу, синониму, антониму и описанию. Словарь ударений.

Найдено определений: 4 лишайники

Лиша́йники - группа низших растений, образованных симбиозом гриба (аскомицета или базидиомицета) и водоросли (зелёной, редко желтозелёной и бурой). Их взаимоотношения основаны на паразитизме и отчасти сапротрофности, главным образом со стороны гриба. Различают накипные, листоватые и кустистые лишайники. Размножение бесполое. Около 26 тыс. видов (свыше 400 родов). Наиболее разнообразны в тропиках и субтропиках, обильны в тундре и на высокогорьях. Растут на почве, деревьях, гнилой древесине, горных породах; играют существенную роль в почвообразовании. Лишайники используют для получения антибиотиков, ароматических веществ, лакмуса; многие виды - индикаторы загрязнения окружающей среды; некоторые - пища оленей.

ЛИШАЙНИКИ - ЛИША́ЙНИКИ, группа низших растений, образованных симбиозом гриба (аскомицета (см. СУМЧАТЫЕ ГРИБЫ)или базидиомицета (см. БАЗИДИАЛЬНЫЕ ГРИБЫ)) и водоросли (зеленой (см. ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ), реже желтозеленой (см. ЖЕЛТОЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ)и бурой (см. БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ)) или цианобактерии (см. СИНЕЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ). Вегетативное тело представлено слоевищем (см. ТАЛЛОМ), окраска которого очень разнообразна и зависит от образующихся в теле пигментов. Различают три основных типа слоевищ: накипные (корковые), листоватые и кустистые, между каждым из которых существует множество переходных форм. Наиболее примитивными являются накипные, а наиболее организованными - кустистые. Основу слоевища образуют гифы (см. ГИФЫ) гриба, в стенках клеток которых содержатся пигменты и жировые капли. В результате переплетения гиф, обладающих верхушечным ростом, образуется ложная ткань - плектенхима.

Лишайники поглощают воду всей поверхностью тела, используя для этого атмосферные осадки и, отчасти, водяные пары. Углекислый газ усваивается ими непосредственно из атмосферы, а питатльные вещества поступают через покровы в виде растворов. Большинство лишайников спокойно переносят полное высыхание. На это время дыхание и фотосинтез (см. ФОТОСИНТЕЗ)у них прекращаются. Накопление органических веществ в теле происходит очень медленно, чем объясняется их незначительный ежегодный прирост. Характеной особенностью лишайников является образование особых органических соединений - лишайниковых кислот (см. ЛИШАЙНИКОВЫЕ КИСЛОТЫ) . Предполагается, что откладываясь на оболочках грибных гиф, они делают их не смачивающимися водой, в результате чего создается внутренняя атмосфера, необходимая для развития гриба. Лишайниковые кислоты видоспецифичны, что позволяет использовать их в качестве систематического признака. Установлено, что они обладают антибиотическим действием, из-за чего некоторые из них используются в медицине.

Лишайники способны размножаться вегетативно, а также бесполым и половым путем. Чаще всего наблюдается вегетативное размножение, основанное на способности слоевища лишайника к регенерации (см. РЕГЕНЕРАЦИЯ (в биологии)) . В результате механической фрагментации от слоевища отделяются отдельные участки. Попав в благоприятные условия они дают начало новому слоевищу. Кроме этого, лишайники образуют особые органы вегетативного размножения: соредии, изидии и лобулы. Соредии представляют собой очень мелкие образования, содержащие одну или несколько клеток водоросли, оплетенных гифами гриба. Изидии - палочковидные выросты на верхней поверхности слоевища, состоящие из клеток водоросли и гриба. Лобулы имеют вид мелких, вертикальных чешуек, расположенных на поверхности слоевища и по его краям. Споровое размножение присуще только грибу. При этом образуются разнообразные по размерам и форме споры. В том случае, когда лишайник образован аскомицетом, его половой процесс практически идентичен таковому у свободноживущих сумчатых грибов.

Около 26 тыс. видов, объединяющихся в более чем 400 родов. Наиболее разнообразны в тропиках и субтропиках, обильны в тундре и высокогорьях. Растут на почве, деревьях, гнилой древесине, горных породах и т.д. Играют существенную роль в почвообразовании. Лишайники используют для получения антибиотиков (см. АНТИБИОТИКИ), ароматических веществ и лакмуса. Многие виды очень требовательны к чистоте воздуха и не выносят задымления, из-за чего их часто используют в качестве бииндикаторов загрязнения окружающей среды. Некоторые лишайники, например, ягель (см. ЯГЕЛЬ), являются основной пищей северных оленей (см. СЕВЕРНЫЙ ОЛЕНЬ) .

ЛИШАЙНИКИ - группа низших растений, образованных симбиозом гриба (аскомицета или базидиомицета) и водоросли (зеленой, редко желто-зеленой и бурой). Их взаимоотношения основаны на паразитизме и отчасти сапротрофности, главным образом со стороны гриба. Различают накипные, листоватые и кустистые лишайники. Размножение бесполое. Ок. 26 тыс. видов (св. 400 родов). Наиболее разнообразны в тропиках и субтропиках, обильны в тундре и на высокогорьях. Растут на почве, деревьях, гнилой древесине, горных породах; играют существенную роль в почвообразовании. Лишайники используют для получения антибиотиков, ароматических веществ, лакмуса; многие виды - индикаторы загрязнения окружающей среды; некоторые - пища оленей.

ЛИШАЙНИКИ (Lichenes), широко распространенная группа симбиотических организмов, обычно растущих на камнях или древесных стволах, реже на почве и получающих необходимую им для жизни влагу из атмосферы. Несколько видов обитают на морской литорали (приливо-отливной полосе). Лишайники представляют собой симбиотическую ассоциацию фотосинтезирующего организма, или фотобионта (водоросли или цианобактерии), и гриба (микобионта), в которой либо оба партнера получают от совместного существования пользу (мутуализм), либо гриб в основном использует водоросль (контролируемый паразитизм). Как правило, грибной мицелий служит для водоросли защитной оболочкой, предохраняющей ее от высыхания и в то же время позволяющей ей беспрепятственно получать необходимые для фотосинтеза воду и углекислый газ. Сам гриб, не способный синтезировать органические вещества, питается продуктами ассимиляции водоросли. Фотобионт обычно представлен зелеными водорослями (Chlorophyceae) или цианобактериями, а микобионт - сумчатыми (Ascomycetes) или, гораздо реже, трутовыми базидиальными (Basidiomycetes) грибами. Несмотря на "составную" природу лишайников, их выделяют в самостоятельную таксономическую группу со своими видовыми, родовыми и т.д. названиями, причем название присваивается по микобионту. Классифицируют лишайники по-разному, но в настоящее время их помещают в ту же группу, что и родственные микобионту грибы, не образующие лишайников. Фотобионт сохраняет свою таксономическую самостоятельность. По строению тела (таллома, или слоевища) лишайники бывают накипными (корковыми), листоватыми и кустистыми. Они распространены по всему земному шару от тропиков до приполярных областей. Хорошо известны такие лишайники, как ягель, или олений мох (Cladonia rangiferina), и виды Usnea, свешивающиеся с деревьев наподобие бород и очень похожие внешне на цветковые эпифитные растения рода Tillandsia.

Строение. Симбиоз, т.е. сожительство фотобионта и гриба, возникает, если их совместимые виды случайно встречаются. Развитие лишайников можно таким способом вызвать и в лабораторных условиях. Растущие нити (гифы) гриба оплетают клетки фотобионта, и их масса (мицелий) изолирует клетки водоросли от внешней среды. После возникновения такой ассоциации новый составной организм, а точнее его микобионт формирует таллом специфического строения, которое не встречается даже у таксономически близких грибов, живущих отдельно от фотобионта. Появляются структуры, аналогичные тем, что свойственны стеблям и листьям цветковых растений. В первую очередь это кора - обособленный поверхностный слой из плотно переплетенных гиф, позволяющий лишайникам быстро впитывать окружающую влагу в сырую погоду и так же быстро высыхать, что спасает их клетки от перегрева и переохлаждения. Поскольку полностью непроницаемая оболочка препятствовала бы газообмену, в коре имеются простые поры и щели, а также участки с рыхло расположенными клетками, напоминающие чечевички в коре деревьев. У некоторых родов лишайников имеются и высокоспециализированные поры, т.н. цифеллы и псевдоцифеллы, во многом сходные по своему строению с устьицами на листьях растений. Под корой находится более мощный слой рыхло переплетенных гиф с расположенными между ними клетками водоросли. Это сердцевина лишайника. Обычно клетки фотобионта сосредоточены на ее периферии - ближе к свету, образуя более или менее выраженный фотосинтезирующий слой. У многих лишайников, слоевище которых плотно прижато к субстрату, кора формируется только на верхней его стороне, и газообмен, вероятно, идет также непосредственно через сердцевину. У более сложно устроенных видов, в частности у кустистых лишайников, образуются особые нитевидные выросты, прикрепляющие их к субстрату подобно корням растений. Если эти выросты сформированы только гифами нижней коры, они называются ризоидами, а если они толще и включают в себя также сердцевинные гифы - ризинами. Однако их всасывающая способность существенной роли в жизни лишайников не играет. Лишайники - многолетние организмы, поэтому они накапливают запасные вещества в форме полисахаридов или других близких к углеводам соединений (например, сахароспиртов). В коре и сердцевине лишайников образуются сложные жирные кислоты и производные таких соединений, как орсинол и антрахинон. Некоторые из этих веществ неприятны на вкус и делают лишайники несъедобными для животных. Другие, отличающиеся приятным ароматом, используются в парфюмерной промышленности, а некоторые - для производства красителей. Способность синтезировать те или иные соединения - важный систематический признак лишайников. У ряда лишайников пищевая зависимость гриба от фотобионта, возможно, не полная, и микобионт получает часть (реже - большинство) необходимых ему питательных веществ как паразит, внедряясь своими гифами в живые мхи или другие лишайники. Некоторые лишайники, содержащие в качестве фотобионтов цианобактерии из родов Nostoc и Calothrix, способны "фиксировать" и в результате использовать атмосферный азот. Когда лишайники рода Peltigera, включающие в себя зеленую водоросль, сталкиваются с цианобактерией, гифы микобионта (обычно коровые) быстро окружают ее, образуя особое поверхностное вместилище, цефалодий, из которого организм получает дополнительное азотное питание. У лишайников рода Stereocaulon такой чужеродный фотобионт, хотя и изолируется на поверхности слоевища, соединяется рыхлым пучком гиф с сердцевиной, а у некоторых видов рода Lobaria цефалодии внутренние.

Размножение. Грибы, образующие лишайники, размножаются как бесполым, так и половым путем.

Бесполое размножение. Большинство лишайников способно регенерировать даже из мелких фрагментов родительского слоевища, лишь бы эти фрагменты содержали и фотобионт, и микобионт. У многих групп лишайников по краям или на верхней поверхности слоевища образуются особые выросты, похожие на листочки или веточки, т.н. изидии, которые легко отламываются и дают начало новому полноценному слоевищу. В других случаях одна или несколько клеток фотобионта в сердцевине лишайника окружаются несколькими слоями гиф, превращаясь в крошечную гранулу, называемую соредией. Скопления таких гранул, прорывая кору, появляются на поверхности в виде порошистых масс, разносимых ветром. Каждая соредия способна прорасти в новое слоевище. Иногда соредии формируются в строго определенных участках поверхности лишайников, называемых соралиями. Чем больше развито вегетативное размножение изидиями и соредиями, тем реже наблюдается половой процесс, а у некоторых лишайников он вообще неизвестен.

Половое размножение. Хотя бесполое размножение лишайников достаточно эффективно, у грибов, образующих лишайники, широко распространен и половой процесс. У сумчатых и базидиальных микобионтов наблюдается сложный половой процесс, типичный для этих грибов в целом. (См. также ГРИБЫ.) В общих чертах он сводится к следующему. В слоевище дифференцируются мужские и женские половые органы. Они входят в контакт друг с другом, и ядра из мужских органов мигрируют в женские. Там они сначала образуют пары с женскими ядрами (дикарионы), не сливаясь с ними. Вырастает множество дикариотических гиф, в клетках которых содержится по два разнополых ядра. Наконец, в клетках на концах этих гиф ядра сливаются, образуя зиготное ядро. Затем происходит мейоз, и в конечном итоге формируются гаплоидные споры. Они разносятся ветром и водой, прорастают в грибные гифы, а те в присутствии подходящего фотобионта образуют новый лишайниковый таллом.

Значение лишайников. Лишайники настолько выносливы, что растут даже там, где отсутствует другая растительность, например в Арктике и Антарктике. Благодаря своей симбиотической природе они проникают в местообитания, где продолжительный независимый рост грибов и водорослей невозможен. Они первыми заселяют безжизненные субстраты, в частности камни, и начинают почвообразовательный процесс, необходимый для освоения этой среды растениями. Некоторые лишайники в сухих антарктических областях обнаружены даже внутри горных пород (криптоэндолитные формы). Ряд лишайников служит важным кормом для животных, особенно на севере. Широко известные примеры - уже упоминавшийся ягель (Cladonia rangiferina) и т.н. исландский мох (Cetraria islandica), который при нехватке другой пищи едят иногда и люди. Некоторые виды лишайников считаются в Китае и Японии деликатесами. Из лишайников можно получать красители, в частности лакмус, экстрагируемый из видов литорального рода Roccella. Его до сих пор широко применяют в химических лабораториях для быстрого и простого определения реакции среды: в кислой среде он краснеет, а в щелочной синеет. Другие лишайниковые красители в свое время использовали для окраски шерсти, например известного харрисовского твида. Лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха, особенно к диоксиду серы (сернистому газу). При этом степень чувствительности варьирует у разных видов, поэтому их используют в качестве биоиндикаторов степени загрязненности окружающей среды. См. также ВОДОРОСЛИ; ГРИБЫ.

Лишайники— это симбиотические ассоциации микроскопических грибов и зеленых микроводорослей и/или цианобактерий, образующие слоевища (талломы) определенной структуры. Они выделяют кислоты и тем самым вносят существенный вклад в процессы почвообразования. Лишайники можно отнести к пионерам, т. е. к первым организмам, заселяющим субстрат в процессе первичной сукцессии.

Преимуществом лишайников является устойчивость к экстремальным условиям (засухе, морозам, высоким температурам, ультрафиолетовому излучению). В то же время они проявляют повышенную чувствительность к загрязнению окружающей среды и могут служить индикаторами ее состояния.

Строение лишайников.Лишайники представляют собой симбиотическую ассоциацию фотосинтезирующего организма, или фотобионта (водоросли или цианобактерии), и гриба (микобионта). Водоросли и цианобактерии питаются автотрофно, но воду и ионы они берут от гриба. Как правило, грибной мицелий служит для водоросли защитной оболочкой, предохраняющей ее от высыхания. Сам гриб, неспособный синтезировать органические вещества, питается гетеротрофно ассимилятами партнера по симбиозу. Однако оба партнера могут существовать и как самостоятельные организмы.

По внутреннему строению лишайники подразделяют на:

— гомеомерные, когда клетки водоросли (фотобионта) распределены хаотично среди гиф гриба по всей толщине таллома;

— гетеромерные, когда таллом на поперечном срезе можно четко разделить на слои.

Большинство лишайников имеет гетеромерный таллом. В гетеромерном талломе верхний слой — корковый, сложенный гифами гриба. Он защищает таллом от высыхания и механических воздействий. Следующий от поверхности слой — гонидиальный. В нем располагается фотобионт. В центре имеется сердцевина, состоящая из беспорядочно переплетенных гиф гриба. В ней в основном запасается влага. Сердцевина выполняет также роль скелета. У нижней поверхности таллома часто находится нижняя кора, с помощью выростов которой (ризин) лишайник прикрепляется к субстрату.

В образовании лишайников участвует около 20 % из известных видов грибов (из них аскомицены — около 98 %, дейтеромицеты — около 1,6 %, базидиомицеты — около 0,4 %). Из водорослей в лишайниках наиболее распространена Trebuxia. Из цианобактерии часто встречаются Nostoc, Calotrix. Цианобактерии как симбионты лишайников способны осуществлять фотосинтез и фиксацию атмосферного азота.

По строению тела (таллома, или слоевища) лишайники бывают накипными (корковыми), листоватыми и кустистыми. Они распространены по всему земному шару — от тропиков до приполярных областей. Хорошо известны такие лишайники, как исландский мох (Cetraria islandica) и виды Usnea, свешивающиеся с деревьев наподобие бороды и очень похожие внешне на цветковые эпифитные растения рода Tillandsia.

Размножение.Большинство лишайников способно регенерировать даже из мелких фрагментов слоевища, содержащих и фотобионт, и микобионт. У многих групп лишайников по краям или на верхней поверхности слоевища образуются особые выросты — изидии, которые легко отламываются и дают начало новому слоевищу. В других случаях клетка фотобионта в сердцевине лишайника окружается несколькими слоями гиф, превращаясь в крошечную гранулу, называемую соредией. Каждая соредия способна прорасти в новое слоевище. Хотя бесполое размножение лишайников достаточно эффективно, у грибов, образующих лишайники, широко распространен и половой процесс.

Значение лишайников.Лишайники настолько выносливы, что растут даже там, где отсутствует другая растительность, например в Арктике и Антарктике. Они первыми заселяют безжизненные субстраты, в частности камни, и начинают почвообразовательный процесс, необходимый для освоения этой среды растениями.

Ряд лишайников служит важным кормом для животных (например, ягель, или олений мох (Cladonia rangiferina), — корм северных оленей). При нехватке другой пищи его едят иногда и люди. Определенные виды лишайников считаются в Китае и Японии деликатесами.

Из лишайников можно получать красители, в частности лакмус, экстрагируемый из видов рода Roccella. Лакмус до сих пор широко применяют в химических лабораториях для быстрого и простого определения реакции среды: в кислой среде он краснеет, а в щелочной синеет. Другие лишайниковые красители в свое время использовали для окраски шерсти.

Лишайники очень чувствительны к загрязнителям воздуха, особенно к диоксиду серы (сернистому газу). При этом степень чувствительности варьирует у разных видов, поэтому их используют в качестве биоиндикаторов степени загрязнения окружающей среды.

Находят применение лишайники и в народной медицине, а выделяемые из них лишайниковые кислоты (усниновая кислота и др.) используют в качестве компонента лекарственных средств от ряда заболеваний, например кожных.

Из некоторых лишайников (дубовый мох Evernia prunastri и др.) получают душистые вещества, применяемые в парфюмерии.

Грибы

Грибы представляют собой обширную группу организмов, включающую около 100 тыс. видов. Это гетеротрофные организмы, лишенные хлорофилла. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, однако органические вещества он должен получать в готовом виде.

По способу питания грибы подразделяют на симбионты, сапрофиты, паразиты. Симбионты вступают во взаимовыгодные отношения с растениями в форме микоризы. При этом гриб получает от растений необходимые ему органические соединения (углеводы и аминокислоты), в свою очередь снабжая растения неорганическими веществами и водой.

Строение грибов.Вегетативное тело большинства грибов — мицелий — представляет собой переплетение тонких ветвящихся нитей (гиф). Мицелий бывает неклеточный (лишен перегородок), представляющий собой как бы одну гигантскую клетку с множеством ядер, и клеточный, разделенный на клетки, содержащие одно или много ядер.

Клеточная стенка грибов содержит до 80-90 % полисахаридов, связанных с белками и липидами. Скелетные ее компоненты состоят из хитина или целлюлозы. Запасные продукты клеток грибов — гликоген, волютин, масло.

Размножение грибов.Грибы размножаются несколькими способами. Бесполоеразмножение может быть вегетативным и собственно бесполым. Под вегетативным размножением подразумевают почкование гиф или отдельных клеток (например, у дрожжей). Образующиеся почки постепенно отделяются, растут и со временем сами начинают почковаться. Собственно бесполое размножение осуществляется посредством спор и конидий, которые обычно образуются на специальных ветвях мицелия.

В зависимости от способа образования, различают эндогенные и экзогенные споры. Эндогенные споры, характерны для бесполого размножения низших грибов. Они образуются внутри особых клеток, называемых спорангиями.Экзогенные споры обычно называют конидиями.Они имеются у высших и у некоторых низших грибов. Конидии образуются на вершинах или сбоку специальных гиф — конидиеносцев, ориентированных вертикально. Конидии покрыты плотной оболочкой, поэтому устойчивы, но неподвижны.

При половом размножениидля низших грибов свойственно слияние гаплоидных клеток путем изогамии, гетерогамии и оогамии с образованием зиготы, которая покрывается толстой оболочкой, некоторое время проводит в состоянии покоя, после чего прорастает. В случае оогамии развиваются половые органы — оогонии (женские) и антеридии (мужские).

Классификация грибов.Классификация основных отделов царства грибов основана на способе их размножения.

Это грибы с неклеточным мицелием или с небольшим количеством перегородок; у наиболее примитивных — в виде голого комочка протоплазмы — амебоида или в виде одной клетки с ризоидами.

Основные представители: мукор, ризопус.

Аскомицеты, или сумчатые грибы (Ascomycota)

Это грибы с многоклеточным гаплоидным мицелием, на котором развиваются конидии. Характерно образование сумок с аскоспорами — основными органами размножения. Аскомицеты представляют собой одну из самых многочисленных групп грибов, которая насчитывает более 32 тыс. видов (примерно 30 % всех известных науке видов грибов). Их отличает огромное разнообразие — от микроскопических почкующихся форм до обладающих очень крупными плодовыми телами грибов.

Основные представители: хлебные дрожжи, пеницилл, аспергилл, спорынья, пецица, сморчок.

Это грибы с многоклеточным (как правило, дикариотическим) мицелием. Для них характерно образование базидий, несущих базидиоспоры. Группа включает подавляющее большинство грибов, употребляемых человеком в пищу, а также ядовитые грибы и многие грибы — паразиты культурных и диких растений. Всего насчитывается свыше 30 тыс. видов базидиальных грибов.

Основные представители: белый гриб, шампиньон, мухомор и т. д.

Аско- и базидиомицеты часто объединяют в группу высших грибов.

Дейтеромицеты, или несовершенные грибы (Deuteromycota)

В эту гетерогенную группу объединены все грибы с членистыми гифами, но с неизвестным до настоящего времени половым процессом. Насчитывается около 30 тыс. видов несовершенных грибов.

Значение грибов.Съедобные грибы (белые, сыроежки, грузди и др.) употребляют в пищу, но только после обработки. Наиболее ценный гриб — французский черный трюфель, для него характерен привкус прожаренных семечек или грецких орехов. Этот гриб является деликатесом. Он растет в дубовых и буковых рощах, главным образом в Южной Франции и Северной Италии.

Искусственное выращивание съедобных грибов способно внести существенный вклад в дело обеспечения продовольствием все увеличивающегося населения земного шара. Необходимо сделать съедобные грибы такой же управляемой сельскохозяйственной культурой, как зерновые злаки, овощи, фрукты. Наиболее легко поддаются искусственному выращиванию древоразрушающие грибы.

В пищевой промышленности различные дрожжевые культуры применяют в хлебопечении, для приготовления уксуса и спиртных напитков (вина, водки, пива, кумыса, кефира), а плесневые культуры — для изготовления сыров (рокфор, камамбер), соевого соуса (Aspergillus oryzae), a также некоторых вин (херес).

Иногда грибы используют как источник галлюциногенов.

Грибы и препараты из них широко применяют в медицине. Некоторые виды грибов продуцируют важные вещества, в том числе антибиотики — пенициллы, стрептомицеты. В списке официальных препаратов содержатся многочисленные препараты из грибов, например из чаги, спорыньи. В восточной медицине используют цельные грибы — рейши (ганодерма), шиитаке и др.

Многие грибы способны к взаимодействию с другими организмами посредством своих метаболитов или прямо инфицируя их. Применение сельскохозяйственных пестицидных препаратов из некоторых грибов рассматривается как возможность управления размерами популяций вредителей сельского хозяйства, таких, как насекомые, нематоды.

В качестве биопестицидов (препарат боверин) используют, например, энтомопатогенные грибы. Мухомор издавна применялся как инсектицид.

Разнообразны и биотехнологические функции грибов. Их используют для получения таких продуктов, как:

— лимонная кислота (аспергиллус);

— гиббереллины и цитокинины (физариум и ботритис);

— каротиноиды (астаксантин, придающий мякоти лососевых рыб красно-оранжевый оттенок, вырабатывают грибы Rhaffia rhodozima);

— белок (Candida, Saccharomyces lipolitica);

— Trichosporon cutaneum, окисляющий многочисленные органические соединения, включая некоторые токсичные (например, фенол), играет важную роль в системах аэробной переработки стоков.

Плесени также продуцируют ферменты, используемые в промышленности (амилазы, пектиназы и т. д.).

Грибы принимают участие в образовании симбиотической микоризы с корнями высших растений. Гриб получает от дерева органические соединения, а сам делает воду и минеральные вещества доступными для поглощения и всасывания растением. Кроме того, гриб обеспечивает дерево большей поверхностью всасывания.

Однако некоторые грибы оказывают и отрицательное воздействие. Так, отдельные представители плесневых грибов существенно снижают урожай сельскохозяйственных культур. Грибы-древоразрушители вызывают быструю деструкцию деревьев и древесных материалов, поэтому рассматриваются как патогенные. Известно большое количество разнообразных патогенных грибов, вызывающих заболевания растений, животных и человека.

Лиша́йники (лат. Lichenes ) — симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей и/или цианобактерий (фотобионт); микобионт образует слоевище (таллом), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Группа насчитывают от 13000 до 17000 видов около 400 родов.

Содержание

Этимология названия

История исследования, систематическое положение

Сегодня лихенология является самостоятельной дисциплиной, смежной с микологией и ботаникой.

Традиционная систематика лишайников, оказывается во многом условна и отражает скорее особенности их строения и экологии, чем родственные отношения внутри группы, тем более что основывается она только на микобионте, а фотобионт сохраняет свою таксономическую самостоятельность. Классифицируют лишайники по-разному, но в настоящее время рассматривают их как экологическую группу, уже не придавая им статуса таксона, поскольку независимость происхождения разных групп лишайников не вызывает сомнений, а группы, входящие в состав лишайников, помещают туда же, что и родственные микобионту грибы, не образующие лишайников. Для обозначения лишайников используют биноминальную номенклатуру, названия соотвествуют названию микобионта.

Жозеф Питтон де Турнефор — впервые объединил лишайники в отдельную группу (в составе мхов)

Симон Швенденер — первооткрыватель симбиотической природы лишайников

Происхождение

Условия обитания лишайников не способствуют образованию окаменелостей [2] . Древнейшая признанная лишайниковая окаменелость, найденная в кремнистом сланце, происходит из раннего девона (возраст около 400 млн лет) [3] . Немного более древний ископаемый Spongiophyton также был истолкован как лишайник на морфологической [4] и изотопической [5] основе, хотя последняя здесь довольно сомнительна [6] . Предложено, но ещё не доказано, что также ископаемый Nematothallus был лишайником [7] . Утверждалось, что являются лишайниками эдиакарские (возраст около 600 млн лет) ископаемые [8] , но это утверждение было встречено скептически, и от него отказался сам автор [7] . Возможное указание на симбиоз гриба и водоросли найдено в эдиакарских окаменелостях Южного Китая, возможно это был водный лишайник [9] . Микобионт лишайника имеет полифилетическое происхождение от различных ветвей грибов.

Микобионт, фотобионт и их симбиоз

Лишайники — это симбиотические организмы, тело которых (таллом), образованно соединением грибных (микобионт) и водорослевых и/или цианобактериальных (фотобионт) клеток во внешне кажущемся однородным организме.

Лишайники, состоящие из гриба одного вида и цианобактерии (сине-зелёной водоросли) (цианолишайник, например, Peltigera horizontalis) или водоросли (фиколишайник, например, Cetraria islandica) одного вида, называют двухкомпонентными; лишайники, состоящие из гриба одного вида, и двух видов фотобионтов (одной цианобактерии и одной водоросли, но никогда не двух водорослей или двух цианобактерий), называют трёхкомпонентными (например, Stereocaulon alpinum). Водоросли или цианобактерии двухкомпонентных лишайников питаются автотрофно. В трёхкомпонентных лишайниках водоросль питается автотрофно, а цианобактерия, по-видимому, питается гетеротрофно, осуществляя азотфиксацию. Гриб питаются гетеротрофно ассимилятами партнера(ов) по симбиозу. Единого мнения о возможности существования свободноживущих форм симбионтов в настоящее время не достигнуто. Имелся опыт выделения всех компонентов лишайников в культуру и последующая реконструкция исходного симбиоза.

Из известных видов грибов в образовании лишайников участвует около 20 %, в основном это аскомицеты (~98 %), остальное базидиомицеты (~0,4 %), некоторые из них, не имея полового размножения, формально относятся к дейтеромицетам. Существуют также актинолишайники, в которых место гриба занимают мицелярные прокариоты актиномицеты. Фотобионт в 85 % представлен зелёной водорослью, встречаются 80 видов из 30 родов, наиболее важным из которых является Trebouxia (входит в состав более чем 70 % видов лишайников). Из цианобактерий (в 10-15 % лишайников) участвуют представители всех крупных групп, кроме Oscillatoriales, наиболее распространён Nostoc. Часты гетероцистные формы Nostoc, Scytonema, Calothrix и Fischerella. В талломе лишайника клетки цианобионта могут структурно и функционально модифицироваться: увеличивается их размер, изменяются форма, уменьшается количество карбоксисом и количество материала оболочек, замедляется рост и деление клеток.

Отношения фотобионта и гриба можно описать как контролируемый паразитизм со стороны последнего. Контакт между компонентами лишайника может быть различен: 1) нет прямого контакта, 2) через поверхности, 3) гриб посредством гаусторий проникает в тело водоросли. Во взаимоотношениях компонентов наблюдается тонкий баланс, так, деление клеток фотобионта согласовано с ростом гриба. Микобионт получает от фотобионта питательные вещества, производимые тем в результате фотосинтеза. Гриб же создаёт водоросли более оптимальный микроклимат: защищает её от высыхания, экранирует от ультрафиолетового излучения, обеспечивает жизнь на кислых субстратах (поставляя фосфаты) смягчает действие ряда других неблагоприятных факторов. Из зелёных водорослей поступают многоатомные спирты, такие как рибит, эритрит или сорбит, которые легко усваиваются грибом. Цианобактерии поставляют в гриб в основном глюкозу, а также азотсодержащие вещества, образуемые благодаря осуществляемой ими фиксации азота. Потоки веществ из гриба в фотобионт не обнаружены.

Внешнее строение

Лишайники окрашены в широком диапазоне цветов от белого до ярко-жёлтого, коричневого, сиреневого, оранжевого, розового, зелёного, синего, серого, чёрного.

По внешнему виду различают лишайники:

Это деление не отражает филогенетические связи, существует много переходных форм между ними. Ханс Трасс разработал шкалу жизненности лишайников, отражающую условия их существования и основывающуюся на степени развитости таллома и способности к половому размножению.

Накипный лишайник Arctoparmelia centrifuga

Листоватый лишайник Peltigera polydactyla

Кустистый лишайник Stereocaulon tomentosum

Внутреннее строение

Строение гетеромерного лишайника на примере Sticta fuliginosa: a — корковый слой, b — гонидиальный слой, c — сердцевина, d — нижняя кора, e — ризины. Meyers Konversationslexikons (1885-90).

Тело лишайников (таллом) представляет собой переплетение грибных гиф, между которыми находится популяция фотобионта. По внутреннему строению лишайники разделяют на:

гомеомерные (Collema), клетки фотобионта распределены хаотично среди гиф гриба по всей толщине таллома;
гетеромерные (Peltigera canina), таллом на поперечном срезе можно чётко разделить на слои.

Лишайников с гетеромерным талломом большинство. В гетеромерном талломе верхний слой — корковый, сложенный гифами гриба. Он защищает таллом от высыхания и механических воздействий. Следующий от поверхности слой — гонидиальный, в нём располагается фотобионт [10] . В центре располагается сердцевина, состоящая из беспорядочно переплетенных гиф гриба. В сердцевине в основном запасается влага, она также играет роль скелета. У нижней поверхности таллома часто находиться нижняя кора, с помощью выростов которой (ризин) лишайник прикрепляется к субстрату. Полный набор слоёв встречается не у всех лишайников.

Как и в случае двухкомпонентных лишайников, фикобионт трёхкомпонентных лишайников равномерно распределен по таллому, либо образует слой под верхней корой. Некоторые трёхкомпонентные цианолишайники образуют специализированные поверхностные или внутренние компактные структуры (цефалодии), в которых сосредоточен цианобактериальный компонент.

Физиология

Биохимические особенности

Большинство внутриклеточных продуктов, как фото-, 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.

Водный обмен

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 не более 10 % 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. Способность поддерживать воду в жидком состоянии очень важна в холодных районах, поскольку замёрзшая вода не пригодна для использования организмом.

Рост и продолжительность жизни

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 чем 4500 лет, как например Rhizocarpon geographicum, живущий в Гренландии.

Размножение

Лишайники размножаются вегетативным, бесполым и половым путём.

Особи фотобионта размножаются всеми способами и в то время, когда микобонт не размножается или размножается вегетативно. Микобионт может, как и другие грибы, также размножаться половым и собственно бесполым путем. Половые споры, в зависимости от того относится микобионт к сумчатым или базидиальным грибам, называются аско- или базидиоспорами, образующимися соответственно в асках (сумках) или базидиях.

При размножении аскомицетные лишайники образуют плодовые тела, которые можно разделить на две большие группы: апотеции и перитеции:

Апотеций представляет собой обычно округлое ложе. На ложе находятся сумки между неспороносными окончаниями гиф, образуя открыто расположенный слой, называемый гимениумом.
Перитеций имеет более или менее сферическую, почти закрытую структуру, внутри которой находятся аски, аскоспоры освобождаются через поры в плодовом теле.

Микобионт может также производить бесполые пикноспоры (пикноконидии), созревающие в пикнидиях — это сферические или грушевидные мешочки, встроенные в ложе плодового тела и представляющие собой специализированные гифы. Пикнидии часто узнаются как черноватые точечки на ложе. Пикноконидии высыпаются и дают начало новому таллому. Пикнидии образуют гифы, которые гаусториями проникают в клетки водорослей. Важную роль в узнавании и селекции фотобионта могут играть лишайниковые вещества и лектины.

Все споры в размере не более нескольких тысячных долей миллиметра. Они распространяются по воздуху и могут, в случае достижения ими более высоких слоёв атмосферы, перемещаться на большие расстояния, а иногда и по всему миру, колонизируя таким образом даже изолированные субстраты.

Вопрос о том, каким образом заново возникает новое сообщество мико- и фотобионта, раскрыт ещё не до конца. Микобионт, прежде чем объединиться со свободным фотобионтом, должен отыскать его и поставить под свой контроль. И то, и другое происходит по-видимому тогда, когда оба партнёра находятся в изголодавшемся состоянии и остро нуждаются в питательных веществах. Даже в лаборатории только в таких условиях можно из двух отдельных организмов создать единый.

Многие кустистые и листоватые лишайники в благоприятных условиях дают специализированные структуры вегетативного размножения, состоящие из клеток водорослей, оплетенных гифами гриба:

Изидии — это выросты таллома в виде булавки, пуговицы, листочка или мелкой веточки. При воздействии ветра, воды, даже лёгкого прикосновения они отрываются.
Соредии образуются внутри лишайника, затем выходят наружу и разрываются, распыляя содержимое, представляющее собой т. н. диаспоры, как правило, объединённые в небольшие пачки, при увеличении проявляются зернистость или мучнистость их поверхности.

Изидии и соредии распространяются с ветром, дождём и животными. При попадании на подходящий субстрат прорастают, давая начало новому лишайнику. Вегетативное размножение также может осуществляться неприспособленными специально для этого фрагментами таллома.

Экология

Rhizocarpon geographicum произрастает на кислых субстратах (здесь на кварце). Чёрная полоса по краю является участком, уже занятым микобионтом, но ещё не заселённым фотобионтом.

В связи с очень медленным ростом, лишайники могут выжить только в местах, не заросших другими растениями, где есть свободные площади для фотосинтеза. На влажных участках, они зачастую проигрывают мхам. Кроме того, лишайники проявляют повышенную чувствительность к химическому загрязнению и могут служить его индикаторами. Устойчивости к неблагоприятным условиям способствует невысокая скорость роста, наличие различных способов извлечения и накопления влаги, развитые механизмы защиты.

Лишайники, как правило, предъявляют скромные требования к потреблению минеральных веществ, получая их, большей частью, из пыли в воздухе или с дождевой водой, в связи с этим они могут жить на открытых незащищённых поверхностях (камни, кора деревьев, бетон и даже ржавейщий металл). Преимуществом лишайников является терпимость к экстремальным условиям (засухе, высоким и низким температурам (от −47 до +80 градусов по Цельсию, около 200 видов обитают в Антарктике), кислой и щелочной среде, ультрафиолетовому излучению). В мае 2005 года проводились эксперименты на лишайниках Rhizocarpon geographicum и Xanthoria elegans, показавшие, что эти виды, по крайней мере в течение примерно двух недель смогли продержаться вне земной атмосферы, то есть в крайне неблагоприятных условиях.

Многие лишайники специфичны к субстрату, одни хорошо развиваются только на щелочных породах, например, известняке или доломите, другие на кислых, не содержащих извести силикатных породах, таких как кварц, гнейс и базальт. Лишайники-эпифиты также предпочитают определенные деревья: выбирают кислую кору хвойных или берёзовых или осно́вную ореховых, клёна или бузины. Ряд лишайников сами выступают в качестве подложки для других лишайников. Нередко формируется типичная последовательность, в которой различные лишайники нарастают друг на друга. Есть виды, которые постоянно живут в воде, например, Verrucaria serpuloides.

Лишайники, как и другие организмы, образуют сообщества. Примером лишайниковых ассоциаций является сообщество Cladonio-Pinetum — лишайниковые сосновые леса.

Лишайники – симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей или цианобактерий (фотобионт, или фикобионт).

Микобионт образует слоевище ( таллом ), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Группа насчитывает от 13000 до 17000 видов около 400 родов.

Строение лишайников

Тело лишайников (таллом) представляет собой переплетение грибных гиф , между которыми находится популяция фотобионта – водорослей.

У нижней поверхности таллома часто находится нижняя кора, с помощью выростов которой (ризин) лишайник прикрепляется к субстрату. Полный набор слоёв встречается не у всех лишайников.

Как и в случае двухкомпонентных лишайников, водорослевый компонент — фикобионт — трёхкомпонентных лишайников равномерно распределён по таллому, либо образует слой под верхней корой. Некоторые трёхкомпонентные цианолишайники образуют специализированные поверхностные или внутренние компактные структуры (цефалодии), в которых сосредоточен цианобактериальный компонент.

Размножение лишайников

На скалах и утёсах лишайники являются важными первоначальными организмами. Они крепятся к поверхности горной породы или даже проникают внутрь. При этом сильно меняют внешний вид горных пород , особенно их цвет, и образуют вокруг себя углубления. После их отмирания поверхность породы густо усеяна ямками. Затем в них появляется зелёный слой водорослей.

Несмотря на редкость этих видов, они играют важную роль в выветривании и почвообразовании, часто повсеместно охватывая скалы. Лишайники не делают различий между естественными и искусственными субстратами, покрывая стены, крыши, заборы, надгробия и другие постройки.

развитие листостебельного растения
созревание спор в спорангии
прорастание споры и образование протонемы
образование гамет и оплодотворение
формирование молодого спорофита из зиготы

Спора прорастает в зеленую нить протонему, 3).

Затем из нее развивается листостебельное растение, 1).

Далее образуются гаметы, происходит оплодотворение , в результате чего образуется зигота , 4)5).

Споры созревают в спорангиях 2).

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

А) преобладание гаметофита в жизненном цикле

Б) развитие протонемы из споры

В) расположение спорангиев на нижней стороне листа

Г) развитие спор в коробочке

Д) наличие заростка в жизненном цикле

Е) отсутствие корней

Корни отсутствуют у мхов.

Заросток – зеленая пластинка, присутствующая в онтогенезе папоротников.

Споры развиваются в коробочке у мхов, классический пример – коробочки кукушкиного льна.

Спорангии на нижней стороне листа (вай) – папоротники. Наверняка многие видели спорангии папоротников. Они выглядят как небольшие коричневые диски внизу листьев.

Протонема, или зеленая нить, – мхи.

Преобладание гаметофита – мхи. У папоротников преобладает спорофит.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Гаметофит и гаметы сфагнума гаплоидны, и набор хромосом, и количество ДНК в клетках отвечают формуле nc. Гаметы сфагнума образуются на гаплоидном гаметофите путем митоза.
Гаметофит образуется из споры, которая образуется в результате мейоза из тканей спорофита.
Спора делится митозом, образуя гаметофит.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Гаметы мха кукушкина льна образуются на гаметофитах из гаплоидной клетки путём митоза.
Набор хромосом у гамет гаплоидный (одинарный) — n.
Споры мха кукушкина льна образуются на диплоидном спорофите в спорангиях путём мейоза из диплоидных клеток.
Набор хромосом у спор гаплоидный (одинарный) — n

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Большинство — листостебельные растения.
Отсутствие корней и настоящих проводящих тканей.
Обитание во влажных местах.
Размножение спорами и половое.
Оплодотворение в воде.
Преобладание гаплоидного гаметофита (полового поколения) над диплоидным спорофитом (бесполого поколения) в чередование поколений.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Мхи — это ___________ (А) растения, поскольку размножаются спорами, которые образуются в особых органах — ___________ (Б). В наших лесах встречаются зелёные мхи, например, кукушкин лён, и белые мхи, например, ___________ (В). Для жизнедеятельности мхов крайне важна вода, поэтому они часто встречаются около лесных стоячих водоёмов: озёр и болот. Многовековые отложения мхов на болотах образуют залежи ___________ (Г) — ценного удобрения и топлива.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Во-первых, мхи — низшие растения, так как их тело не дифференцировано на ткани, кроме того, это споровое растение. Правильный вариант ответа для первого пропуска — споровое, так как далее, в пояснении говорится именно о способности мхов размножаться спорами.5)

Из названий мхов здесь только сфагнум. 6)

Отложения мхов, конечно, же образуют залежи торфа. 7)

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

образование спорофита
образование зелёной нити (протонемы)
формирование взрослого гаметофита
образование спор
оплодотворение

Сделаем это задание, опираясь на предыдущее:

Начиналось все с образования спор.

Затем развивался предросток, на котором развивались взрослые мужские и женские растения.

В этом задании нет слов предросток или мужские и женские растения.

Взрослый гаметофит= мужские и женские растения.

После оплодотворения получается спорофит.

Гаметофиты –гаплоидны, спорофиты — диплоидны.

Теперь соберем ответ:

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

образование предростка
оплодотворение при наличии воды
прорастание споры
развитие на предростке женских и мужских растений мха
созревание на мужских растениях сперматозоидов, на женских — яйцеклеток
развитие из зиготы на женском растении коробочки со спорами

В задании с мхами особо не порассуждаешь, но мы попробуем.

Итак, 3) прорастание споры

У нас проросла спора. Из нее явно должно что-то развиться. Наши варианты:

1) образование предростка

4) развитие на предростке женских и мужских растений мха

6) развитие из зиготы на женском растении коробочки со спорами

Вариант 6) не подходит нам сразу, потому что в нем речь идет про зиготу, а у нас спора.

Вариант 4) предполагает, что перед ним будет вариант 3), так как предросток уже должен быть.

На предростке развиваются мужские и женские растения, а на мужских растениях созревают сперматозоиды, а на женских – яйцеклетки.

Зигота, естественно, образуется в результате оплодотворения, а для оплодотворения мхам нужна вода:

Ответ: 314526

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

кукушкин лен
олений мох
сфагнум
хлорелла
исландский мох
пармелия

Ягель (или олений мох), исландский мох — группа кустистых лишайников — традиционный корм северных оленей; пармелия — листоватый лишайник. Под цифрами 1 и 3 — мох, 4 — водоросль.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

древесные
кустистые
плоские
листоватые
накипные
талломные

Только лишайники по форме слоевища делятся на листоватые, кустистые и накипные.

Листоватые. Листоватые лишайники имеют вид пластин разной формы и размера. Они более или менее плотно прикрепляются к субстрату при помощи выростов нижнего коркового слоя.

Кустистые. У наиболее сложных с точки зрения морфологии кустистых лишайников таллом образует множество округлых или плоских веточек. Растут на земле или свисают с деревьев, древесных остатков, скал. Это деление не отражает филогенетические связи, существует много переходных форм между ними.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

паразитирует на грибе
обеспечивает гриб органическими веществами
обеспечивает гриб водой
защищает гриб от паразитов
производит органические вещества из углекислого газа и воды
фотосинтезирует

Что ж, для начала определимся с тем, что лишайник состоят из клеток водоросли и гифов гриба. Гриб и водоросли живут в симбиотических отношениях, о есть, взаимовыгодное сожительство.

Раз их отношения симбиотические, то паразитическими они не могут быть.

Водоросли способны к фотосинтезу, значит, вполне могут обеспечить гриб органикой.

Гриб способен закрепляться на субстрате, лишайники тоже крепятся к поверхностям, будь то камень или дерево или что-то другое. По корням в лишайник, как и в грибе поступает вода.

Защищать гриб от чего-либо водоросль не способна, как, впрочем, и гриб.

Про фотосинтез уже говорилось выше, а 5 пункт раскрывает механизм фотосинтеза.

Читайте также: