Роль лишайников в природе и в жизни человека

Обновлено: 05.10.2024

Какую роль играют лишайники в природе и жизни человека?

Отдел Лишайники включает более 20 тысяч видов, существующих на планете. Наибольшее значение лишайники имеют в растительном покрове лесных и тундровых экосистем.

Лишайникам отводится ведущая роль как продуцентам биомассы. Это объясняется тем, что они распространены практически по всей поверхности планеты.

Лишайники, населяющие горные породы, активно участвуют в их химическом выветривании. После того как они отмирают, формируется некоторое количество гумуса — у других растений появляется возможность на нем селиться. Этим, в частности, объясняется, почему лишайники называют пионерами растительности.

Сами по себе лишайники, которые живут на деревьях, не вредны: они не являются паразитами. Однако в них могут укрываться и размножаться различные насекомые-вредители.

В лишайниках содержится много углеводов. По этой причине они используются в качестве корма для северных оленей, маралов и лосей. К примеру, такие виды лишайников как кладония оленья и исландский мох.

Значение лишайников в жизни человека

Наиболее актуальное значение лишайников для людей сегодня заключается в биоиндикации уровня загрязнения окружающей естественной среды (по-другому этот процесс называют лихеноиндикацией). Все потому, что у различных видов лишайников неодинаковая степень чувствительности к загрязнению атмосферы.

При этом лишайники не требовательны к разнообразным условиям вроде влажности, освещения, продолжительной засухи, резких температурных перепадов. Однако к загрязнению атмосферы все виды лишайников одинаково восприимчивы.

Одни лишайники не переносят даже минимальное загрязнение воздуха и погибают. Это может быть высокое содержание в воздухе угарного газа, оксидов серы, азота. По этой причине они и используются как биоиндикаторы.

Другие виды лишайников прекрасно себя чувствуют в населенных пунктах и промышленных городах. Более того, некоторые виды только там и живут.

У лишайников имеется отличительная биологическая особенность: они образуют так называемые лишайниковые кислоты, которые откладываются на поверхности гиф как кристаллы, зернышки и палочки. Эти же кислоты определяют цвет слоевища лишайников.

Насчитывают около 300 лишайниковых кислот, которые есть в организме лишайников. При этом, их биологическое значение еще не до конца изучено. Одни лишайники выполняют защитную функцию как антибиотики и токсины, другие применяются в парфюмерии в качестве ароматических веществ и фиксаторов запахов.

В медицине активно используется уснин: его добывают из кустистого лишайника уснеи бородатой.

Возраст слоевищ лишайников служит в геологии маркером возраста ледниковых морей, горных обвалов и т. п. К слову, возраст слоевищ в некоторых случаях может достигать несколько сотен или тысяч лет.

Лишайники широко используют, чтобы получить антибиотики и другие лекарственные средства. К примеру, кладонию, цетрарию, пармелию, уснею, леканору.

Некоторые лишайники используются для получения ароматических веществ и фиксаторов ароматов — отдельные виды рочелл, охролехия.

Жители пустынных районов Среднего Востока едят лишайниковую манну (под ней скрывается аспициллия съедобная).

Умбиликария съедобная — настоящий деликатес в Японии.

Лишайник гирофора съедобная, кроме того, что является пищей у японцев, идет на экспорт в страны Юго-Восточной Азии.

Важно отметить, что использование лишайников должно быть планомерным и исключать вред природе, ведь лишайники не отличаются быстрым ростом и не могут быстро восстанавливаться.

Значение лишайников в природе напрямую связано с их широким распространением и устойчивостью к внешней среде, а в жизни людей — наличием полезных веществ в составе.

ЛИШАЙНИКИ

Лишайники — это симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей и/или цианобактерий (фотобионт, или фикобионт); микобионт образует слоевище (таллом), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Гриб в этом случае либо сумчатый, либо базидиальный, а водоросль либо зеленая, либо сине-зеленая. Поселяются лишайники обычно на голых скалах или стволах деревьев. Водоросль снабжает гриб органическими продуктами фотосинтеза, а гриб обеспечивает водой и минеральными солями.

Лишaйники растут очень медленно и чувствительно к загрязнению окружающей среды, поэтому они являются идеальным индикатором загрязнения атмосферы, особенно сернистым газом. Слоевище лишайников имеет разные формы, размеры и окраску.

Органами прикрепления лишайников являются ризоиды и ризины (соединенные в тяжи ризоиды).

Разнообразие лишайников

Лишайники бывают белые, серые, желтые, оранжевые, зеленые, черные; это определяется характером пигмента в оболочке гиф. Пигментация способствует защите от чрезмерного освещения или, наоборот, помогает поглощать больше света (черный пигмент лишайников Антарктиды).

По форме и характеру прикрепления к субстрату различают три группы лишайников:

накипные формы — имеют вид корки или налёта, плотно прирастающего к субстрату (леканора съедобная, графис, лецидея);
листоватые формы — имеют вид пластинок с рассечёнными, ветвящимися лопастями; их сходство с листьями весьма отдалённое (ксантория — стенная золотянка, пармелия);
кустистыелишайники — прямостоячие или свисающие кустики. (кладония, ягель — олений мох, цетрария — исландский мох, бородач).

По анатомическому строению лишaйники делятся на гомеомерные (водоросль разбросана по всему телу лишайника) и гетеромерные (водоросли образуют в слоевище обособленный слой).

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, или альгальный , в нём располагается фотобионт. В центре располагается сердцевина, состоящая из беспорядочно переплетённых гиф гриба. В сердцевине в основном запасается влага, она также играет роль скелета. 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.

Размножение лишайников

Размножение лишайников происходит спорами или вегетативно: фрагментами слоевища (изидиями и соредиями). Половое размножение обеспечивают специальные участки слоевища, формирующие споры. Спора прорастает в гифу, и при встрече с подходящей водорослью формируется новый лишайник.

Роль лишайников в природе и жизни человека

Роль в жизни человека. Лишайники служат индикаторами загрязнённости воздуха. Некоторые виды используются человеком в пищу (лишайниковая манна). Также лишайники используются в промышленности (изготовление лакмуса), в парфюмерии (получение ароматических веществ), в фармацевтической промышленности (получение препаратов против туберкулёза, фурункулёза, эпилепсий и др.). Лишайниковые кислоты обладают также антибиотическими свойствами.

ГОСТ

Роль лишайников в природе

Отдел Лишайники насчитывает более 20 тыс. видов, распространённых на земном шаре. Особенно значительную роль они играют в растительном покрове тундровых и лесных экосистем.

Поскольку лишайники распространены очень широко, они играют одну из решающих ролей в природе в качестве продуцентов биомассы.

Лишайники, живущие на деревьях, не причиняют им непосредственного вреда, поскольку не являются паразитами, но могут служить местом укрытия и размножения насекомых — вредителей.

Благодаря высокому содержанию углеводов лишайники являются очень ценным кормом для северных оленей, а также для марала и лося. (кладония оленья, исландский мох).

Значение лишайников в жизни человека

Различные виды лишайников имеют неодинаковую степень чувствительности к загрязнению атмосферы, потому эту особенность используют для биоиндикации уровня загрязнения окружающей естественной среды (лихеноиндикация).

Лишайники могут произрастать при самых разных условиях и влажности, и освещения, могут легко переносить длительную засуху, резкие колебания температуры, но по - разному реагируют на загрязнение воздуха.

Некоторые из лишайников не выдерживают даже малейшего загрязнения воздуха и гибнут — они не выдерживают высоко содержания в воздухе угарного газа, оксидов серы, азота, потому они и используются как биоиндикаторы.

Другие виды лишайников встречаются только в населённых пунктах, даже в густонаселённых промышленных городах.

Характерная биологическая особенность лишайников — образование так называемых лишайниковых кислот, откладывающихся на поверхности гиф в виде кристаллов, зёрнышек, палочек. Они обуславливают и цвет слоевища лишайников. Известно около 300 лишайниковых кислот, которые встречаются только в организме лишайников. Биологическое значение их ещё изучено недостаточно. Некоторые из них, очевидно, выполняют защитную функцию в качестве антибиотиков и токсинов, другие используют в парфюмерии как ароматические вещества и для фиксации запахов.

Готовые работы на аналогичную тему

Уснин, который добывают из кустистого лишайника уснеи бородатой, широко используют в медицине.

По возрасту слоевищ лишайников (может достигать нескольких сотен или даже тысяч лет) в геологии устанавливают возраст ледниковых морен, горных обвалов и т. п.

Их используют для получения антибиотиков и лекарственных средств(цетрария, кладония, пармелия, уснея, леканора), ароматических веществ и фиксаторов запахов (лобария, эверния сливовая).

Из лишайников получают сахар, спирт (цетрария исландская, некоторые виды кладоний), индикатор лакмус (леканора, рочелла), органические красители (охролехия, некоторые виды рочелл),

Лишайниковую манну (аспициллию съедобную) употребляют в пищу жители пустынных районов Среднего Востока. В Японии считают деликатесом умбиликарию съедобную.

Лишайник гирофора съедобная не только используется японцами в пищу, но и экспортируется в страны Южно — Восточной Азии.

Обращая внимание на медленный рост лишайников, их использование должно быть планомерным, чтобы не причинить непоправимого вреда природе.

Значение лишайников в природе определяется их широким распространением и стойкостью к условиям внешней среды, а в жизни человека - наличием в них ценных веществ.

Лишайники — своеобразные комплексные организмы, слоевище которых представляет собой объединение гриба и водоросли, находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом, чаще — в симбиозе. Известно свыше 20 тыс. видов лишайников.

От других организмов, в том числе и от свободноживущих грибов и водорослей, они отличаются формой, строением, характером обмена веществ, особыми лишайниковыми веществами, способами размножения, медленным ростом (от 1 до 8 мм в год).

Особенности строения

Слоевище лишайников состоит из переплетенных грибных нитей — гиф, и расположенных между ними клеток (или нитей) водорослей.

Различают два основных типа микроскопической структуры слоевища:

На поперечном срезе лишайника гомеомерного типа имеется верхняя и нижняя кора, которая состоит из одного слоя клеток гриба. Вся внутренняя часть заполнена рыхло расположенными грибными нитями, между которыми расположены клетки водорослей без какого-либо порядка.

Строение лишайника

В лишайнике гетеромерного типа клетки водорослей сосредоточены в одном слое, который получил название гонидиального слоя. Ниже него находится сердцевина, состоящая из рыхло расположенных нитей гриба.

Наружными слоями лишайника являются плотные слои грибных нитей, которые называются корковыми слоями. С помощью грибных нитей, отходящих от нижнего коркового слоя, лишайник прикрепляется к субстрату, на котором произрастает. У некоторых видов нижняя кора отсутствует и он крепится к субстрату нитями сердцевины.

Водорослевой компонент лишайника состоит из видов, относящихся к отделам сине-зелёных, зеленых, жёлто-зелёных и бурых. Представители 28 родов из них вступают в симбиоз с грибами.

Большинство этих водорослей может быть и свободноживущими, но некоторые встречаются только в лишайниках и пока не обнаружены в свободном состоянии в природе. Находясь в слоевище, водоросли очень изменяются внешне, а также становятся более устойчивыми к высоким температурам, могут переносить длительное высушивание. При культивировании их на искусственных средах (отдельно от грибов) приобретают вид, характерный для свободноживущих форм.

Слоевище лишайников разнообразно по форме, размерам, строению, окрашено в различные цвета. Окраска слоевища обусловлена наличием пигментов в оболочках гиф и плодовых телах лишайников. Различают пять групп пигментов: зеленые, синие, фиолетовые, красные и коричневые. Обязательным условием для образования пигментов является свет. Чем ярче освещение в местах произрастания лишайников, тем ярче они окрашены.

Виды лишайников

Форма слоевища также может быть разнообразной. По внешнему строению слоевища лишайники делят на:

Накипные;
листоватые;
кустистые.

У накипных лишайников слоевище имеет вид корочки, плотно сросшейся с субстратом. Толщина корочек различна — от едва заметной накипи или порошковидного налета до 0,5см, диаметр — от нескольких миллиметров до 20-30см. Растут накипные виды на поверхности почв, горных пород, коре деревьев и кустарников, обнаженной гниющей древесине.

Листоватые лишайники имеют форму листовидной пластинки, горизонтально расположенной на субстрате (пармелия, стенная золотянка). Обычно пластинки округлые, 10-20см в диаметре. Характерной особенностью листоватых видов является неодинаковая окраска и строение верхней и нижней поверхностей слоевища. У большинства из них на нижней стороне слоевища образуются органы прикрепления к субстрату — ризоиды, состоящие из собранных в тяжи гиф. Растут они на поверхности почвы, среди мхов. Листоватые лишайники по сравнению с накипными являются более высокоорганизованными формами.

Кустистые лишайники имеют форму прямостоящего или повисающего кустика и прикрепляются к субстрату небольшими участками нижней части слоевища (кладония, исландский лишайник). По уровню организации кустистые виды — высший этап развития слоевища. Их слоевища бывают разных размеров: от нескольких миллиметров до 30-50см. Повисающие слоевища кустистых лишайников могут достигать 7-8м. Примером может служить лишайник, свисающий в виде бороды с ветвей лиственниц и кедров в таежных лесах (бородатый лишайник).

Размножение

Размножаются лишайники в основном вегетативным путем. При этом от слоевища отделяются кусочки, разносятся ветром, водой или животными и в благоприятных условиях дают новые слоевища.

У листоватых и кустистых лишайников для вегетативного размножения в поверхностных или более глубоких слоях формируются специальные вегетативные образования: соредии и изидии.

Соредии имеют вид микроскопических клубочков, в каждом из которых находится одна или несколько клеток водоросли, окруженных гифами гриба. Соредии образуются внутри слоевища в гонидиальном слое листоватых и кустистых лишайников. Сформированные соредии выталкиваются из слоевища наружу, подхватываются и разносятся ветром. При благоприятных условиях она прорастают в новых местах и образуют слоевища. Размножаются соредиями около 30% лишайников.

Питание

Особенности питания лишайников связаны со сложным строением этих организмов, состоящих из двух компонентов, которые получают питательные вещества разными способами. Гриб – гетеротроф, а водоросль – автотроф.

Водоросль в составе лишайника обеспечивает его органическими веществами, полученными путем фотосинтеза. Гриб лишайника получает от водоросли высокоэнергетические продукты: АТФ и НАДФ. Гриб, в свою очередь, с помощью нитевидных отростков (гифа) выполняет роль корневой системы. Так лишайник получает воду и минеральные соединения, которые адсорбируются из почвы.

Также лишайники способны всем телом впитывать воду из окружающей среды, во время туманов и дождей. Для выживания им нужны азотистые соединения. Если водорослевый компонент таллома представлен зелеными водорослями, то азот поступает из водных растворов. Когда же фикобионтом выступают сине-зеленые водоросли, возможна фиксация азота из атмосферного воздуха.

Для нормального существования лишайников необходимы в достаточном количестве свет и влага. Недостаточная освещенность препятствует их развитию, так как замедляются фотосинтезирующие процессы и лишайники недополучают питательных веществ.

Светлые сосновые леса стали оптимальным местом для их жизни. Хотя лишайники и относят к наиболее устойчивым к засухе видам, все же вода им необходима. Только во влажной среде осуществляются дыхательные и обменные процессы.

Значение лишайников в природе и жизни человека

Лишайники очень чувствительны к вредным веществам, поэтому не растут в местах с высокой запыленностью и загазованностью воздуха. Так, их используют как индикаторы загрязненности.

Принимают участие в круговороте веществ в природе. Их фотосинтезирующая часть способна продуцировать органические вещества в местах, где другие растения не могут выжить. Важная роль лишайников в почвообразовании, они селятся на безжизненной скалистой поверхности и после отмирания образуют гумус. Так появляются благоприятные условия для роста растений.

Кормовые лишайники являются важным звеном в пищевой цепочке. К примеру, олени, косули, лоси питаются оленем мхом или ягелем. Служат материалом для гнезд птиц. Лишайниковая манна или Аспицилия съедобная используется в кулинарии.

Парфюмерная промышленность применяет их для придания стойкости духам, а текстильная – для покраски тканей. Известны также виды с антибактериальными свойствами, которые используют при изготовлении лекарств, для борьбы с туберкулезом, фурункулезом.

Читайте также: