Результатом симбиоза каких организмов являются лишайники
Обновлено: 05.10.2024
Это своеобразные симбиотические организмы, состоящие из гриба и водоросли. Известно около 20000 лишайников. Их двойственная природа была установлена в середине 19 века немецким ученым С. Шведенером. Несмотря на разнообразие внешней формы, все они имеют сходное внутреннее строение: тело лишайника, слоевище, образовано гифами гриба, между которами распологаются зеленые или синезеленые водоросли. В этом симбиозе гриб защищает водоросли от высыхания, механического воздействия и действия очень высоких и очень низких температур. Он обеспечивает водоросль раствором минеральных солей. В свою очередь от водоросли получает синтезируемые ею углеводы, витамины группы В. Этот симбиоз не является гармоническим сосуществованием, а здесь происходит умеренный паразитизм гриба на водоросли. Лишайниковое сожительство постоянно и исторически обусловлено, а не случайно, кратковременно. Гриб способен образовывать присоски, которыми внедряется в клетки водоросли и поглощает их содержимое. В результате этого образуется организм, отличающийся новыми биологическими свойствами. Это обеспечивает существование лишайника в самых неблагоприятных условиях, где отдельно ни тот, ни другой организм не смогли бы развиваться (на голых скалах, бесплодных почвах, на стенах). Они широко распространены в тундре - арктической и высокогорной, в тайге - в сосновых борах, часто серым ковром выстилают почву, растут на стволах деревьев, свисают с ветвей (бородачи). Встречаются на лугах, в степях, в пустынях.
Лишайники не имеют типичной зеленой окраски, у них нет стебля, листьев (этим они отличаются от мхов). Тело их состоит из слоевища, или таллома. Цвет лишайников зависит от окраски лишайниковых кислот, от пигментов, находящихся в оболочках гиф гриба.
Различают лишайники накипные (кормовые), листовые и кустистые
. У накипных (их около 80%) тело имеет вид корочек или накипи, которые плотно срастаются с субстратом и практически не отделимы от него. Листоватые лишайники представляют собой таллом, имеющий вид чешуек или достаточно больших пластинок, которые прикрепляются к субстрату в нескольких местах с помощью пучков грибных гиф. Их плотные слоевища напоминают вид листочков в диаметре до 10-20 см. Живут на камнях и стволах деревьев. У кустистых лишайников таллом состоит из разветвленных нитей или стволиков, свисающих вниз, растут вверх и в стороны. Срастаются с субстратом лишь основанием. Представляют обычно ветвистые розовые, серые или белые кустики. Лишайники растут медленно, т.к. фотосинтез водорослей в талломе малоэффективен. За год (листовые и кустистые) вырастают на 1-3мм, а накипные увеличиваются в диаметре на 1-8мм. Живут долго, накапливают полисахариды. Этим опредиляется их кормовая ценность. Воду они способны поглощать как из субстрата, так и из воздуха, поэтому лишайники наиболее распространены в высокогорных и полярных областях. Они способны сохранить жизнь даже при полном высыхании, оживая после дождя. Но к свету требовательны (он необходим для фотосинтеза водорослям). Лишайники крайне требовательны к чистоте воздуха, там, где воздух загрязнен копотью, дымом, сернистым газом, они не растут. Требовательны к кислороду.
Размножаются преимущесвенно вегетативным способом - делением на части. В слоевище образуются комочки миниатюрных лишайников (клетки водорослей, оплетенные нитями гриба). Отделяясь от материнского слоевища, они образуют молодой лишайник. Возможно также самостоятельные размножение гриба спорами, а водоросли - делением клеток или тоже спорами. Во влажной почве споры гриба прорастают и оплетают клетки сине-зеленых и зеленых водорослей, образуя новый лишайник. При отсутствии водоросли гриб погибает, а водоросль может существовать самостоятельно.
Лишь во второй половине 19-го века учёным удалось разгадать главную тайну лишайников. Учёным давно было известно, что в лишайниках имеются какие-то зелёные шарики, оплетённые нитями, похожими на нити грибницы. Но никто не предполагал, что эти шарики могут жить сами по себе.
В 1867 году русские ботаники Андрей Фаминцын и Осип Баранецкий проделали несложный опыт. Они размельчили лишайник и положили его в банку с водой. Вскоре грибные нити сгнили, а зелёные шарики спокойно жили и размножались. Шарики оказались обыкновенными одноклеточными водорослями.
В том же 1867 году немецкий ботаник Симон Швенденер повторил такой же опыт и сделал смелый вывод о том, что лишайник представляет собой симбиоз ("симбиоз" переводится как "совместная жизнь") гриба и водоросли.
Швенденер сравнивал гриб с хозяином, а водоросль - с захваченным им рабом. Гриб оплетал водоросли своими нитями и высасывал из них питательные вещества. Но полностью уничтожать своих "пленниц" грибу было не выгодно, тогда бы он потерял источник пищи. И гриб стал защищать водоросли от высыхания, поставлять им воду и минеральные соли. Так постепенно и образовался новый организм - лишайник.
Лишайник состоит из двух совершенно разных организмов: гриба и водоросли. Лишайники - не грибы и не водоросли, а самостоятельная группа растений, к которой принадлежит более 26 тыс.видов.
Лишайники — это особая группа живых организмов, состоящих из гетеротрофного и автотрофного компонентов.
Слоевище лишайника представляет собой симбиотический организм, состоящий из гриба и водоросли . Основу тела лишайника составляют нити грибницы, а между ними находятся клетки зелёной водоросли. Гриб снабжает клетки водоросли водой и минеральными солями, а водоросль обеспечивает клетки гриба органическими веществами.
Лишайник, лишённый одного из составляющих организмов, погибает. Водоросль из лишайника, как правило, может существовать самостоятельно, а гриб без водоросли обходиться не может.
Размножаются лишайники участками слоевища или особыми образованиями, состоящими из клеток гриба и водоросли. Эти группы клеток разносятся ветром или струями дождя.
Окраска лишайников разная: белая, жёлтая, серая, коричневая и т. д. По внешнему виду слоевище может быть кустистым , листоватым и накипным .
Кустистые лишайники выглядят как небольшие кустики или деревца. Они поднимаются вверх, если растут на почве, или свисают сверху вниз, если прикреплены к стволам деревьев. К этой группе лишайников относится ягель, который растёт в холодных районах и служит кормом для северных оленей.
Часто на камнях можно увидеть образования в виде плотно приросшей к поверхности корочки. Это накипные лишайники.
Часто встречаются листоватые лишайники. Их слоевище представлено отстающими от ствола дерева или камня пластинками. Один из таких лишайников поселяется на коре осин. Это ксантория настенная.
Лишайники могут расти в самых бесплодных местах — в пустынях, на камнях, на крышах, на скалах, даже на бетоне, стекле и железе. Их слоевища могут поглощать влагу из воздуха, из дождей и туманов.
Лишайники первыми заселяют безжизненные участки и постепенно превращают их в пригодные для заселения другими организмами. Их таллом выделяет особые лишайниковые кислоты, которые медленно разрушают горные породы.
Лишайники — долгожители. Они могут жить до \(50\)–\(100\) лет. Рост у лишайников медленный: от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в год.
При недостатке влаги лишайники высыхают и кажутся безжизненными. Но при увлажнении они быстро оживают.
Лишайники служат кормом для животных. Их с удовольствием поедают олени, маралы, косули, лоси, а также некоторые улитки.
Лишайники издавна используются человеком. Из них получают лекарства, лакмус, красители. В некоторых странах лишайники используют в пищу.
До настоящего времени лишайники относили к низшим растениям. Однако сейчас они представляют собой самостоятельную группу живых организмов.
Распространение лишайников
Лишайники встречаются в местах, малопригодных для других растений: камни, пустыни и полупустыни, тундры. Арктика является местом произрастания сотни разновидностей лишайников. В большом количестве лишайники произрастают в лесах.
Благодаря способности быстрого высыхания, лишайники имеют высокую жизнестойкость. Жизнедеятельность лишайников возобновляется с наступлением благоприятных условий. Плотная оболочка лишайников позволяет расти в холодных местностях.
Известно более 20 тыс. видов лишайников.
Лихенология — наука о лишайниках.
Таллом (слоевище) — тело лишайников, образующееся в результате симбиоза двух организмов — грибов и водорослей (рис.1)
Рис.1 Строение лишайника
Симбиоз основан на взаимовыгодном взаимодействии, в ходе которого гифы гриба поставляют водорослям воду и растворенные в ней минеральные вещества, а обратно получают от водорослей органические соединения, образованные ими в процессе фотосинтеза.
Гифы лишайника способствуют прикреплению к почве и другим субстратам (поверхность камней, кора деревьев, шифер домов и др).
Особенностью считается тот факт, что грибы, входящие в состав лишайников, существовать самостоятельно не могут. Однако одноклеточные водоросли слоевища лишайника можно встретить в природе по отдельности. С участием солнечного света водоросли фотосинтезируют, поглощая углекислый газ и воду, образуя органические соединения. Органика служит источником питания как самой водоросли, так и грибницы.
Размножение лишайников
Чаще всего лишайники размножаются вегетативно — многочисленными клубочками или частичками таллома. Клубочки образуются внутри таллома, который разрываясь способствует их распространению. Каждый клубочек или кусочек таллома прорастая превращается в самостоятельный организм.
Бесполое размножение лишайников осуществляется спорами (конидии, пикноконидии, стилоспоры), образующиеся в специальных мешочках и вместилищах (конидиеносцы, пикнидии).
Половое размножение лишайников происходит с помощью аско- и базидиоспор, образующие плодовые тела.
Формы лишайников:
Выделяют три формы лишайников (рис. 2).
1. Накипные лишайники растут на коре деревьев и на камнях в виде тонкой или толстой корочки. Они чешуйчатообразные, оранжевые, желтые, серые, голубоватые, коричневые и бурые.
2. Листоватые лишайники встречаются на коре деревьев. Похожи они на листовидные пластинки.
3. Кустистые лишайники образуют в сосновых борах сплошные ковры из ветвистых беловато-зеленых и беловатых кустиков или повисающей бороды.
Рис.2 Формы лишайников (накипные, листоватые, кустистые) (слева-направо)
Лишайники не могут обходиться без света. Свет необходим для фотосинтезирующих водорослей. Из за полного отсутствия света, лишайники погибают.
Лишайникам требуется чистый воздух, именно поэтому их считают индикаторами (показателями) чистоты воздуха. Можно сказать, что наличие и активный рост лишайников свидетельствует о чистоте местной атмосферы. Грязный воздух промышленных городов для лишайников губителен.
Рост лишайников очень медленный. За год накипные лишайники способны вырасти всего на 1-8 мм, а кустистые — на 1-3,5 см.
Талломы лишайников могут иметь возраст от нескольких сотен до тысячи лет. Геологи используют лишайники для определения возраста горных обвалов или ледниковых морен.
Значение лишайников
Рис.3 Виды лишайников
Лишайники не являются паразитами, однако из за того что в них поселяются насекомые, вредные для древесных растений, их иногда относят к данной группе.
Лишайники имеют большое значение и для сельского хозяйства (корм для северных оленей).
В медицине из пармелии, растущей на коре деревьев получают антибиотики.
Из лишайников получают сахар, спирт, красители, лакмус, ароматические вещества и др. Некоторые виды применяют в кондитерском производстве.
Лишайники — это симбиотические живые организмы. Тело лишайника состоит из грибов и водорослей. По внешним признакам лишайники подразделяют на три группы: накипные, листоватые и кустистые. Лишайники имеют большое значение в природе, народном хозяйстве и медицине. Считаются биоиндикаторами чистоты воздуха, поэтому в загрязненных городах они не растут.
Раздел ботаники, изучающий лишайники — лихенология.
Читайте также: