Лишайники комплексные симбиотические организмы 7 класс доклад

Обновлено: 30.06.2024

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Лишайники способны впитывать воду в очень больших количествах, обычно до 100 – 300% от сухой массы слоевища, а некоторые слизистые лишайники (коллемы, лептогиумы и др.) даже до 800 – 3900%.

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

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

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

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

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

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

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

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

Значение.

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

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

2. Участвуют в образовании почвы.

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

3. Используются в пищу некоторыми позвоночными животными.

4. Некоторые виды употребляются в пищу и человеком.

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

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

6. Используются как биоиндикаторы чистоты воздуха.

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

1.1 Из истории лишайников

.2 Происхождение лишайников

.3 Строение тела лишайника

2. СОВМЕСТНОЕ СОСУЩЕСТВОВАНИЕ

2.1Взаимоотношения гриба и водоросли в теле лишайника

.2Последствия совместной жизни

.3Взаимовыгодные отношения в симбиозе

Лишайники представляют своеобразную группу комплексных организмов, тело которых всегда состоит из двух компонентов водоросль (чаще зеленая), которая в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, потребляющий это вещество. В результате этих сложных взаимоотношений в процессе эволюции возник новый самостоятельный комплексный организм, имеющий новые, только ему присущие особенности строения и образа жизни и свои закономерности развития. Сейчас уже известно, что в основе биологии лишайников лежит явление симбиоза - сожительства двух различных организмо в. Но еще немногим более ста лет назад лишайники были для ученых великой загадкой, открыл которую Симон Швенденер в 1867г.

Сейчас известно более 20000 лишайников. И каждый год ученые обнаруживают и описывают десятки и сотни новых неизвестных видов.

В настоящее время лихенология (лат. Lichen - лишайник) - наука о лишайниках - изучает сложный комплекс проблем, связанных с возникновением, строением, систематикой, биохимией, физиологией, распространением и экологией лишайников.

Поскольку основным формообразующим компонентом лишайников является гриб, то в последнее десятилетие среди ботаников получила распространение точка зрения, рассматривающая лишайники не как самостоятельную группу растений, а как грибы, включающие в свое тело водоросли, - так называемые лихенизированные грибы.

Лишайники - это своеобразная группа низших растений, которые представляют собой комплексные симбиотические организмы, состоящие из гриба и водоросли. Гриб и водоросль вступают в тесные, долговременные отношения и формируют особые морфологические формы и пути метаболизма.

1.1 Из истории лишайников

1.2 Происхождение лишайников

В науке еще очень мало достоверных фактических данных о том, как и когда возникли лишайники. Многие высказывания по этой проблеме носят сугубо гипотетический характер. Причина такого положения проста - у нас почти совсем нет данных по ископаемым лишайникам. Те немногочисленные находки, которые имеются, не позволяют делать общих выводов о возрасте и путях становления лишайников. Самые древние единичные находки ископаемых лишайников относятся к мезозою, немного больше их из кайнозоя. Эти находки свидетельствуют, что к тому времени (более 200 млн. лет назад) лишайники уже были высокоразвитыми организмами, листоватыми и кустистыми формами. Когда появились первые примитивные лишайники, неизвестно. Если мы скажем, что они могли существовать уже в начале палеозоя (примерно 500 млн. лет назад), то это будет лишь гипотетическое предположение. Необходимо учесть, что лишайники могли возникнуть лишь тогда, когда в процессе эволюции появились большие группы водорослей и грибов, и при этом в виде крупных, экологически дифференцированных популяций. Эти популяции образовали примитивные смешанные группировки - микробиоценозы, в которых между членами (ценобионтами) были разнородные взаимовлияния. Очевидно, в этих микробиоценозах, состоящих главным образом из одноклеточных простых организмов, возникли первые рыхлые скопления водорослей и грибов, первые примитивные (вначале, можно полагать, непостоянные) лишайники. Они не имели еще определенной формы, взаимовлияние гриба и водоросли лишь в дальнейшем развитии привело к определенному формообразованию, возникновению специфических лишайниковых жизненных форм.

1.3 Строение тела лишайника

В отличие от других растений, тело лишайника, которое называется слоевищем, или талломом, на корень, стебель и листья не расчленено. По внешнему строению лишайники делятся на три основные группы. Если слоевища плотно прилегают к субстрату в виде зернистого или пылистого налета либо в виде чешуек и корочек разной формы, то такие лишайники называются накипными. Если слоевища лишайников имеют вид более или менее расчлененных пластинок (лопастей), они называются листоватыми. Наконец, лишайники, которые имеют кустистое слоевище, состоящее из прямостоячих в разной степени разветвленных столбиков (подециев), называются кустистыми. Не имея корней, лишайники довольно прочно прикрепляются к субстрату особыми выростами, расположенных на нижней стороне таллома.

Изучение срезов лишайников под микроскопом показывает, что внутреннее строение этих организмов также неодинаково. Наиболее примитивно устроены некоторые накипные лишайники, у которых клетки водорослей равномерно распределены между нитями гриба (гифами) по всему слоевищу, как показано на (рис.1.1). Эти лишайники называются гомеомерными. Талломы более высокоорганизованных лишайников имеют несколько слоев клеток, каждый их которых выполняет определенную функцию. Такие лишайники называют гетеромерными. Схематически слоевище гетеромерного лишайника изображено на (рис.1.2.).

Снаружи находится защитный коровой слой, состоящий из плотного сплетения грибных гиф и часто окрашенный в серый, коричневый, бурый, желтый, оранжевый и другие цвета. Под верхним коровым слоем размещается зона водорослей. Здесь расположены водорослевые клетки, окруженные тонкими грибными гифами. Чаще всего зона водорослей очень тонка, и поэтому все водоросли равномерно освещаются солнцем через коровой слой. Ниже зоны водорослей лежит сердцевина.

2. СОВМЕСТНОЕ СОСУЩЕСТВОВАНИЕ

2.1 Взаимоотношения гриба и водоросли в теле лишайника

В 40-е годы нашего века немецкий ученый Ф. Тоблер заметил, что для прорастания спор ксантории настенной требуются добавки стимулирующих веществ: экстрактов из древесной коры, водорослей, плодов сливы, некоторых витаминов или других соединений. Предполагалось, что в природе прорастание гриба стимулируется веществами, поступающими из водоросли.

Свободно живут в природе и другие водоросли, выступающие в качестве лишайниковых симбионтов. Так, в Японии на коре деревьев и на камнях широко распространена водоросль трентеполия, оказавшаяся единственным фотобионтом у лишайников целого семейства графидовых. Гипотеза о новообразовании лишайниковых слоевищ в природе нашла неожиданное подтверждение, когда в 1984-1985 годах немецкие лихенологи А. Хенсен и X. Хертель встретили на субантарктических островах Принс-Эдуард неизвестное ранее растение, не сразу даже признанное лишайником. На корочках синезеленых водорослей находились округлые бугорки. Внимательное изучение их под микроскопом показало, что они наполнены сумками со спорами, или конидиями. А. Хенсен считает, что это особый вид лишайника, лишенный слоевища и имеющий только плодовые тела. По ее мнению, образование лишайника всякий раз происходит заново, путем оплетания клеток водоросли глеокапсы грибными нитями. Лишайник назвали эдвардиеллой удивительной. Этот лишайник является примером естественного процесса лихенизации на стадии его становления.

Примечательно, что для возникновения симбиотических отношений оба партнера должны получать умеренное и даже скудное питание, ограниченные влажность и освещение. Оптимальные условия существования гриба и водоросли отнюдь не стимулируют их воссоединение. Более того, известны случаи, когда обильное питание (например, при искусственном удобрении) приводило к быстрому росту водорослей в слоевище, нарушению связи между симбионтами и гибели лишайника.

2.2 Последствия совместной жизни

Если рассматривать срезы лишайникового слоевища под микроскопом, видно, что чаще всего водоросль просто соседствует с грибными гифами. Иногда гифы тесно прижимаются к водорослевым клеткам. Наконец, грибные гифы или их ответвления могут более или менее глубоко проникать внутрь водоросли. Эти выросты называются гаусториями.

С помощью электронного микроскопа удалось установить, что степень проникновения грибных гаусториев в тело фотобионта зависит от сложности строения лишайника. У примитивных гомеомерных видов лишайников гаустории могут входить в любые клетки фотобионта: в молодые, зрелые и отмирающие. У лишайников с более расчлененным талломом гаустории наблюдали только внутри клеток с разрушающимся хлорофиллом, в то время как молодые и здоровые клетки их не имели. Наконец, у самых развитых лишайников гаустории были найдены только в отмирающих клетках водорослей.

Фотографии, полученные с помощью электронного микроскопа, и микрохимические реакции показали, что характер контактов между грибом и водорослью определяется также строением стенок их клеток. Так, у мелких фотобионтов из рода коккомикса был обнаружен химически стойкий внешний слой клеточной оболочки, который, видимо, мешает проникновению гаусториев внутрь водросли. У водорослей рода требуксия клеточная оболочка значительно тоньше и поэтому легко пронзается гаусториями. Более того, было установлено, что у некоторых лишайников растущие гифы гриба входят в контакт с молодыми водорослями рода требуксия на самых ранних стадиях развития, когда вновь образовавшиеся дочерние клеточки еще заключены в оболочку материнской водоросли. На (рис. 2.1) хорошо видны гаустории, проникшие внутрь клетки водоросли рода требуксия у лишайника леканора конизоидная.

Совместное существование накладывает отпечаток и на строение обоих лишайниковых симбионтов. Так, если свободноживущие сине-зеленые водоросли родов носток, сцитонема и других образуют длинные, иногда ветвящиеся нити, то у тех же водорослей в симбиозе нити либо скручены в плотные клубочки, либо сокращены до единичных клеток. Кроме того, у свободноживущих и лихенизированных синезеленых водорослей отмечают различия в размерах и расположении клеточных структур.

Сам микобионт также испытывает влияние водорослевого партнера. Плотные комочки изолированных микобионтов, состоящие из тесно переплетенных гиф, внешне совсем не похожи на лихенизированные грибы: Микроскопическое строение гиф тоже различно. Клеточные стенки гиф в симбиотическом состоянии гораздо тоньше. Кроме того, лихенизированные грибы имеют в протоплазме особые концентрические тельца. Они состоят из полупрозрачного ядра, окруженного плотным веществом, и часто имеют снаружи своеобразный ореол. Их происхождение и функции пока являются загадкой. У изолированных микобионтов концентрические тельца отсутствуют.

2.3 Взаимовыгодные отношения жизни в симбиозе

лишайник водоросль гриб симбиотический

Если говорить о методах исследований школы Д. Смита, то наиболее эффективным оказалось применение радиоактивного углерода. После того как в лишайник вводили так называемый тяжелый углерод (с относи тельной атомной массой 14, а не 12, как у обычного углерода), в органических соединениях, извлеченных из слоевища, можно было обнаружить метку.

Часть опытов проводили, используя метод рассечения слоевища на водорослевый слой и сердцевину, состоящую только из грибных нитей. Было обнаружено, что меченые продукты фотосинтеза двигались из водорослевого слоя к грибному. Однако рассечению на слои поддаются талломы немногих лишайников, да и проследить переход углеводов из клетки водоросли к прилегающим грибным гифам с помощью этого метода невозможно.

Эти опыты, проведенные многократно на многих видах лишайников в лабораториях Д. Смита и Г. Фейге, позволили установить, что лишайниковые водоросли транспортируют разные продукты фотосинтеза, в зависимости от своей природы. Сине-зеленые водоросли поставляют своему грибному партнеру глюкозу. Зеленые фотобионты из родов требуксия, мирмеция и коккомикса выделяют углевод рибит, водоросли рода трентеполия - эритрит, плеурококк - сорбит.

Для изучения фотосинтеза у симбиотических водорослей был разработан метод их выделения из лишайников. Свежесобранные талломы тщательно измельчают и превращают в однородную кашицу, которую центрифугируют с разной скоростью, добавляя специальные растворы раз личной плотности. Хотя процесс этот очень трудоемкий и требует определенного навыка, он дает возможность получить лишайниковые водоросли в достаточно чистом виде, почти без грибных гиф. Если сразу после выделения водорослей из лишайника ввести в них метку, можно наблюдать за тем, как у них идет фотосинтез, и считать, что практически так же этот процесс происходит и в условиях симбиоза. Важно только не упустить время: мы уже упоминали, что через несколько часов пребывания в воде или питательном растворе водоросль теряет свои симбиотические свойства, что выражается как в изменении строения водорослевой клетки, так и в изменении ее физиологии. Ослабляется фотосинтез, меньше синтезируется простых Сахаров, больше - сложных нерастворимых соединении. А самое главное - водоросли начинают выделять меньше углеводов в среду и накапливают их в своем теле.

Известно что синезеленая водоросль носток, ведущая симбиотический образ жизни в талломе пельтигеры пупырчатой, пельтигеры собачьей и ряда других лишайников, выделяет в грибные гифы не только аммоний, но и готовые аминокислоты и даже более сложные соединения, полипептиды. Из аминокислот и полипептидов в грибных гифах, по-видимому, создаются белки, идущие на построение тела лишайника.

Таким образом, данные, полученные физиологами, помогают понять, что извлекают лишайниковые симбионты из совместного существования. Гриб питается углеводами, а иногда и азотистыми веществами, которые синтезирует водоросль. Водоросль же, очевидно, просто получает возможность широко расселяться по Земле.

Кроме того, жизнь в симбиозе до некоторой степени защищает обоих партнеров от воздействия загрязнения. Например, оказалось, что дыхание лишайников кладония гребешковая и калоплака цельноплодная зависит от содержания сернистого газа в меньшей степени, чем дыхание изолированных из них микобионтов.

Развиваясь на почве, стволах деревьев, валунах и скалах, лишайники играют определенную роль в их жизни, динамике и круговороте веществ. Лишайниковые группировки в силу своеобразия лишайников как организмов (медленного роста, особого типа питания и обмена веществ, своеобразия продуктов метаболизма) обладают некоторой автономностью развития и рядом специфических черт.

Существуют три основные концепции сущности лишайникового симбиоза:

) лишайниковая ассоциация паразитическая, в которой гриб паразитирует на водоросли;

) лишайниковая ассоциация взаимовыгодная, мутуалистическая;

) лишайник - единый самостоятельный организм.

На современном уровне исследований биотрофизм грибного компонента в лишайниковой ассоциации уже не вызывает сомнений: лишайниковый симбиоз представляет собой умеренный паразитизм микобионта на фотобионте.

Регуляторная роль в процессе взаимоотношений фотобионта и микобионта отводится разнообразным по своему составу лишайниковым веществам - лишайниковым кислотам. Эти вещества - продукты биосинтеза микобионта (75 соединений выявлены только в лишайниках), но многие из них найдены и в свободноживущих грибах. Это ароматические вещества, образованные сочетанием фенольных единиц: хиноны, тритерпеноиды, фенолкарбоновые кислоты, ксантоны и др. Лишайниковые вещества обычно кристаллизуются на оболочках клеток и придают талломам своеобразную окраску, различную у разных видов, но никогда не травяно-зеленую, чем лишайники отличаются от мхов.

Таким образом, биотрофическая ассоциация в случае лишайникового симбиоза является паразитической, поскольку гриб использует клетки водорослей и цианобактерий как место своего обитания, а содержимое живых клеток автотрофных организмов для питания, что в конечном результате вызывает их гибель. В лишайниковом симбиозе паразитизм гриба постепенный, и несколько поколений фотобионта успевает вырасти прежде, чем гриб убьет какую-то его часть. Следовательно, в поведении микобионта в ходе эволюции произошли определенные изменения: от формы резкого паразитизма - к умеренному, контролируемому паразитизму.

1.Великанов Л.Л., Гарибова Л.В., Горбунова Н.П., Горленко М.В. и др. Курс низших растений: Учебн. для студентов ун-ов.; Под ред. М.В. Горленко. - М.: Высш. школа, 1981.

2.Шапиро И.А., Загадки растения-сфинкса. Лишайники и экологический мониторинг. Л., Гидрометеоиздат, 1991.

• Для учеников 1-11 классов и дошкольников
• Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Лишайники – симбиотические организмы

Лишайники
В природе встречается более 26 тысяч видов лишайников,
они разнообразны по внешнему виду и цвету.
Произрастают на всех континентах, в том числе и в Антарктиде.

Общая характеристика
Лишайники – особая группа живых симбиотических организмов.

Тело – слоевище.
Размеры от 3-7 сантиметров до метра.
Размножаются кусочками слоевища и спорами.
Растут медленно.

АВТОГЕТЕРОТРОФ
Водоросль или цианобактерия
Гриб
защищает от высыхания; участвует в проведении воды с минеральными веществами
снабжает
органическими веществами, созданными в процессе
фотосинтеза
симбиоз

Лишайники
Виды слоевищ (талломов)
накипные
(корковые)
листовые
кустистые

Графис письменный
Гематомма ветровая
Пертузария ширококоническая
Слоевище имеет вид корочки или порошкообразного налёта
Слоевище плотно срастается с субстратом
Толщина слоевища от 1-2 мм до 1,5 см.
Диаметр слоевища от нескольких мм до 20-30 см.
1. Накипные
Типы слоевища лишайника

Ксантория
Пармелия блуждающая
Лобария легочная
1. Слоевище имеет вид листовой пластины цельной или рассеченной.
2. Прикреплены к субстрату особыми образованиями –ризоиды
Типы слоевища лишайника
2. Листоватые

Типы слоевища лишайника
Уснея длиннейшая
ягель
Цетрария исландская
Слоевище в виде прямостоячего или повисающего кустика
Прикрепляются к субстрату только небольшим участком слоевища
Обладают вертикально направленным ростом
3. Кустистые

По анатомическому строению

Различают корковый слой и сердцевину.
Первый состоит из плотного сплетение гиф гриба, а вторая (сердцевина) образована рыхлым сплетением грибных гиф.
Слоевище образовано беспорядочными переплетениями гиф гриба, среди которых разбросаны отдельные клетки или нити водорослей.
Гомеомерные
Гетеромерные
коллема
Гетеромерные

кора
клетки водоросли
сердцевина
кора
ризоиды
1.Слоевище представлено дифференцированными слоями
2 Чаще встречается у листоватых и кустистых лишайников
Строение таллома
Гетеромерный тип

верхний корковый слой
нижний корковый слой
сердцевина
водоросли (цианобактерии)
ризоиды – гифы для прикрепления
Строение таллома
Гомеомерный тип

Питание лишайника
Автогетеротроф
гриб
водоросли
вода, соли
органические
вещества
гетеротроф
автотроф

Размножение лишайников:
вегетативное (кусочками таллома);
спорами;

Съедобные лишайники
Манна
Ягель (олений мох)
Исландский мох

Лишайники как биоиндикаторы
Лишайники – это
организмы-биоиндикаторы.

Они растут только в экологически чистых местах, поэтому их не встретишь в больших городах и промышленных зонах.

• подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
• по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

• Курс добавлен 31.01.2022
• Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

• ЗП до 91 000 руб.
• Гибкий график
• Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 606 368 материалов в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

• 21.03.2021 189
• PPTX 3.1 мбайт
• 5 скачиваний
• Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Капанец Татьяна Игоревна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

• Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
• Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

В Россию приехали 10 тысяч детей из Луганской и Донецкой Народных республик

Время чтения: 2 минуты

Минтруд предложил упростить направление маткапитала на образование

Время чтения: 1 минута

Время чтения: 2 минуты

Каждый второй ребенок в школе подвергался психической агрессии

Время чтения: 3 минуты

В Белгородской области отменяют занятия в школах и детсадах на границе с Украиной

Время чтения: 0 минут

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

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:

  
• Безвременник веселый доклад 2 класс
  
• Доклад на тему образование в начальной школе
  
• Мошенничество с банковскими картами доклад
  
• Растения забайкальского края доклад 2 класс
  
• Вода в земных кладовых доклад