Реферат на тему значение лишайников

Обновлено: 01.07.2024

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.

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.

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

Экономическое значение лишайников в жизни человека велико. Во-первых, это важнейшие кормовыерастения. Лишайники служат основным кормом для северных оленей — животных, играющих большуюроль в жизни народов Крайнего Севера.

Основу корма северных оленей составляет так называемый олений мох пли ягель. Ягелем обычноназывают 3 вида кустистых лишайников: кладонию альпийскую , кладониюлесную и кладонию оленью . Однако олени охотно поедают и многие другиелишайники (другие виды Cladonia, Cetraria islandica, С. cucullata, С. nivalis, Alectoria ochroleuca и т. д.). Всегоолени используют в пищу до 50 видов лишайников, которые составляют 2/3 от общего количества корма, потребляемого ими на пастбищах. Олени одинаково охотно поедают лишайники и зимой и летом. Но еслилетом для них не менее важным кормом служат различные травы, листья полярной березы и ивы, а такжеягоды и грибы, то зимой лишайники — почти единственный источник пищи для этих животных. Оленивыкапывают лишайники изнод снега, а когда снежный покров бывает слишком глубок, скусываютлишайники, растущие на скалах, на стволах и ветвях деревьев, особенно повисающие кустистыелишайники (уснея, алектория, эверния и др.). Кормовая ценность лишайников определяется высокимсодержанием углеводов, которые хорошо перевариваются и усваиваются оленями. Однако малоеколичество витаминов и недостаток зольных и белковых веществ делают лишайниковый кормнеполноценным. Кроме того, олени плохо усваивают азотистые соединения, входящие в составлишайников. Поэтому зимой северные олени, питающиеся в это время года преимущественнолишайниками, обычно сильно худеют, их кости становятся хрупкими, а жировые ткани размягчаются. Всеэто является результатом авитаминоза, а также азотистого и зольного голодания. Летом, когда рационоленей пополняется различными травами и листьями кустарников, они быстро откармливаются и толстеют. Однако даже летом недостаток лишайников на летних пастбищах приводит к развитию у животных поноса, особенно у молодняка.

В северных странах некоторые лишайники, особенно цетрарию исландскую (Cetraria islandica), широко использовали как дополнительный корм для домашнего скота. Этот лишайник употребляли и какдополнительный продукт при выпечке хлеба, особенно в Исландии. Человек использует в пищу другиелишайники. Например, в Японии одним из деликатесов является листоватый лишайник умбиликариясъедобная

Без сомнения, нередко в подобном лечении с помощью лишайников было много абсурдного. Но вомногих случаях лишайники, благодаря особенностям своей химической природы, оказывали на больного иположительное действие— как стимуляторы, поднимающие тонус организма, или как антибиотики. Такпостепенно накапливался опыт в применении лишайников как лекарственных растений. Уже в XVIII в. ихиспользовали в медицине на более научной основе, с учетом опытпых данных; лишайпики были внесены всписки лекарственных растений в официальные фармакопеи многих стран. Так, в 1749 г. известныйшведский ботаник К. Линней упоминал о семи лекарственных лишайниках (Lichen saxatilis, L. islandicus, L. pulmonarius, L. aphthosus, L. caninus, L. plicatus, L. cocciferus). Из первого лишайника (современное егопазвапие Parmelia saxatilis) в то время делали тампоны для остановки кровотечения из носа, из последнего(современное название Cladonia coccifera) готовили средство против кашля у детей.

В конце XIX — начале XX в. в связи со значительным развитием научной медицины врачи стали всереже обращаться к народным средствам, забвению были преданы многие лекарственные растения, в томчисле лишайники. В тот период в перечни лекарственных растений лишайники либо вовсе не включали, либо указывали лишь одну цетрарию исландскую. Однако в начале XX в. интенсивное изучение химическихвеществ, продуцируемых лишайниками, заставило ученых вновь обратить внимание на эти растения. Открытие в слоевищах лишайников огромного количества специфичных для

них химических веществ, такназываемых лишайниковых кислот, повлекло за собой изучение их антибиотических свойств. Этомуспособствовало также открытие в 40-х годах нашего столетия антимикробных свойств у некоторых грибов иводорослей. Вслед за этим начались интенсивные поиски новых источников антибиотиков среди низшихрастений, в том числе среди лишайников. В 40-50е годы почти одновременно и независимо друг от другав разных странах — в Швейцарии, Финляндии, США, Японии, Испании, Италии и в Советском Союзе — развернулись исследования по изучению антимикробных свойств лишайников. В 1944 г. американскимиучеными Беркхольдером, Эвенсом и некоторыми другими впервые были испытаны 42 вида лишайников наналичие у них антимикробных свойств против бактерий Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Bacillussubtilis. С этой целью свежесобранные лишайники тщательно измельчали и заливали фосфорно-буфернымводным раствором. Оказалось, что эти водные экстракты с лишайниками подавляют и задерживают росткультур вышеуказанных бактерий. Причем различные виды лишайников действовали на культуры бактерийнеодинаково. Одни лишайники подавляли рост стафилококков, другие оказывали бактериостатическоевлияние как на стафилококки, так и на бактерии бациллюс, третьи — только на бациллюс и т. д. Этопривело ученых к мысли, что, по всей вероятности, лишайники содержат ряд антимикробных веществ, обладающих избирательными свойствами в отношении различных микроорганизмов, и что исследователиимеют дело не с одним антибиотиком, а с целой группой их.

Это побудило ученых перейти к изучению антибактериальных свойств отдельных веществ, содержащихся в лишайниках. Исследования проводили на представителях рода кладония, и оказалось, чтослоевища 35 различных видов этих лишайников, проявляющие антимикробные свойства, содержалиразличные лишайниковые вещества: усниновую, фумарпроцетраровую, скваматовую, барбатовую и другиекислоты. В большинстве изученных кладоний была обнаружена усниновая кислота. Испытаниеантибиотических свойств этой кислоты показало, что она весьма активна против Bacillus subtilis.

Лишайники широко используют и как сырье для парфюмерной промышленности. Издавна былоизвестно, что некоторые из них (Evernia prunastri, Pseudevernia furfuracea, Lobaria pulmonaria и виды родаRamalina) содержат ароматические вещества, эфирные масла. В древности в Египте и позднее, в XV—XVIIIвв., из сухих лишайников получали порошки, которые употребляли затем для изготовления пудр, в частностипудр для париков. В настоящее время в парфюмерии используют экстракты этих лишайников.

Со времен глубокой древности лишайники служили сырьем для получения красителей. Эти красителииспользовали для окраски шерсти и шелка. Основной цвет красителей, получаемых из лишайниковыхвеществ, темно-синий. Но добавка уксусной кислоты, квасцов и т. д. дает пурпурные, красные и желтыетопа. Существенно, что краски из лишайников обладают особенно теплыми и глубокими тонами, хотя они инестойки по отношению к свету. В настоящее время краски получают главным образом синтетическимпутем, но до сих пор в Шотландии в текстильной промышленности некоторые определенные виды твидовокрашивают только красителями, добытыми из лишайников.

Лишайники можно встретить практически везде, даже в Антарктиде. Эти живые организмы образованы симбиозом грибов, водорослей или цианобактерий. Их происхождение и строение долгое время были загадкой для ученых, даже сейчас нет единого мнения по поводу их систематического положения. Одни считают, что их надо отнести к царству растений, а другие – грибов. В этой статье мы рассмотрим виды лишайников, особенности их строения, значение в природе и для человека.

Описание

Долгое время считали, что лишайник — идеальный пример взаимовыгодного сожительства двух разных организмов. Водоросль поставляет органические вещества грибу, а он ей, в свою очередь, воду с минеральными веществами. Однако сейчас ученые доказали, что гриб в мху паразитирует на водоросли (хотя паразитизм смягченный и взаимовыгодный), подавляя ее жизнедеятельность. Водоросль лишайников может самостоятельно существовать, гриб — погибает.

Особое строение и структура лишайников не позволяет однозначно отнести их к определенному царству животного мира. Часть характеристик схожа с растениями, а часть — с грибами. Можно сказать, что грибы играют роль корневой системы, добывая влагу, а водоросли выполняют функцию листьев. Так как по большей части лишайники поселяются на безжизненных субстратах, то впитывают влагу они всей своей поверхностью.

Пожалуй, наиболее удивительная особенность лишайников — это их способность долгое время находиться в сухом, обезвоженном состоянии, но при этом не погибать, а только приостанавливать все жизненные процессы до первого увлажнения. Такое состояние, напоминающее летаргический сон сказочной Спящей Красавицы, называется анабиозом.

Размножение

Как целостный организм лишайники в большинстве случаев размножаются вегетативно — отдельными участками слоевища, в которых среди гиф гриба размещены клетки водорослей. Водоросль и гриб в лишайниках могут размножаться отдельно.

Вегетативное размножение может осуществляться как простой фрагментацией слоевища, так и с помощью специализированных структур. Фрагментацией слоевища размножаются многие тундровые лишайники, например, цетрарии, которые почти никогда не образуют плодовых тел. Слоевище разламывается животными на множество мелких кусочков, которые разносятся ветром и в благоприятных условиях дают начало новому организму.

Также встречается размножение при помощи спор. Споры формируются на поверхности конидиеносцев, которые либо развиваются непосредственно на слоевище либо на слоевище формируются плодовые тела, среди которых различают апотеции (открытые, в виде дисковидных образований) и перитеции (закрытые, в виде кувшинчика с отверстием). Такие плодовые тела созревают достаточно длительное время, иногда процесс занимает до 10 лет. Только после полного созревания плодовое тело начинает продуцировать споры. Их образуется огромное количество, но имеют шанс на прорастание не все.

Строение

Тело лишайника получило название “слоевище” или таллом. Оно бывает разным по габаритам, строению, форме и цвету. Слоевище может иметь форму в виде корочки, листовидной пластинки, трубочек, кустика и небольшого округлого комочка. Большинство лишайников невелики по размерам — достигают лишь нескольких сантиметров, но бывают и виды в метр длиной. Лишайники очень медленно растут. Возраст их слоевища зачастую насчитывает несколько сотен и даже тысяч лет.

Слоевище лишайников состоит из переплетенных грибных нитей — гиф, и расположенных между ними клеток (или нитей) водорослей, а у некоторых видов — цианобактерий. В результате взаимодействия гриба и водоросли, составляющих организм лишайника, образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые вещества, или лишайниковые кислоты.

Главный отличительный признак лишайников — симбиоз двух организмов разных видов: гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. В лишайнике симбиоз протекает так: водоросль производит органические вещества, которые потребляет гриб, а гриб с помощью гифов всасывает из окружающей среды воду с растворёнными в ней веществами и создаёт для водоросли влажную среду. Интересно, что виды грибов, составляющих лишайник, в природе вообще не существуют без водорослей, тогда как большинство водорослей, входящих в слоевище лишайника, встречается в свободном состоянии, отдельно от гриба.

Виды слоевища лишайников

Накипные — напоминают корку, прикрепленную к поверхности. Практически 80% от всех лишайников составляют именно накипные. По своей форме они похожи на корочку или тонкую пленку, прочно сросшуюся с субстратом. В зависимости от места обитания накипные лишайники подразделяются на эпилитные, которые развиваются на горных породах, скалах; эпифлеодные, поселяющиеся на коре деревьев или кустарников; эпигейные, растущие на поверхности почвы; эпиксильные, предпочитающие гниющую древесину.

Листоватые — как пластины, которые цепляются к поверхности небольшой толстой ножкой. Таллом этого вида имеет вид чешуек или пластинок среднего размера, прикрепляющихся к субстрату при помощи пучка грибных гиф. Самое простое слоевище напоминает округлую листовую пластинку, которая в диаметре может достигать размера 10-20 см. При таком строении слоевище называют монофильным. Если имеется несколько пластинок, то слоевище называют полифильным.

Кустистые — напоминает куст, который может возвышаться над поверхностью или свисать с нее. Такое название эти лишайники получили за свой таллом, состоящий из разветвленных нитей, срастающихся с субстратом и растущих в разные стороны. Размеры самых миниатюрных представителей этого типа не превышают нескольких миллиметров, а самые крупные экземпляры достигают 40-50 см.

Различают также два основных типа микроскопической структуры слоевища:

Гомеомерный. В этом типе клетки фотобионта размещены по всей толщине гриба хаотично. 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.
Гетеромерный. Части симбиоза образуют четкие слои. В лишайнике этого типа клетки водорослей сосредоточены в одном слое, который получил название гонидиального слоя. Ниже него находится сердцевина, состоящая из рыхло расположенных нитей гриба.

Роль в природе и жизни человека

Лишайники имеют большое значение в жизни природы. Лишайники одними из первых заселяют каменистый грунт, голые скалы. Они участвуют в разрушении горных пород, растворяя каменистый субстрат своими особыми кислотами. Отмирающие части лишайников участвуют в образовании почвы, служат питанием обитателям почвы. Важное место в жизни животных и человека занимают кустистые северные лишайники (их существует около 40 видов), которые известны под названием олений мох, или ягель — это сборное название нескольких видов рода Кладония. В тундре ягель занимает огромные пространства. Это ценнейший, а зимой и единственный корм для северных оленей. Другие копытные тоже охотно поедают разнообразные лишайники.

Примеры практического значения лишайников:

Лишайники являются индикаторами загрязненности воздуха вредными веществами. Они не могут жить в местах где воздух сильно загрязнен вредными газами.
Участвуют в общем круговороте веществ в биосфере. Благодаря фотосинтезу синтезируют органические вещества в местах недоступных для других организмов. Участвуют в почвообразовании, т.к. разрушают горные породы, на которых поселяются, а за счет разложения слоевища образуется гумус. Таким образом, лишайники создают условия для существования растений и животных.
Кормовые лишайники играют важную роль в хозяйстве. Например, олений мох или ягель поедается оленями, косулями, лосями и другими животными. Некоторые виды лишайников используются в пищу человеком (лишайниковая манна).
Так же лишайники используются в парфюмерии для получения ароматических веществ, в фармацевтической промышленности для получения препаратов против туберкулеза, фурункулеза, эпилепсий и др. А лишайниковые кислоты обладают антибиотическими свойствами.
В каменистых районах они медленно растворяют субстрат, воздействуя на разрушение горных пород. Отмирая, они влияют на состав почвы. Таким образом, лишайники вместе с бактериями создают на безжизненных скалах условия для жизни других организмов, в том числе для растений и животных. Это означает, что лишайники являются пионерами растительного и животного мира.
Некоторые виды, живущие на поверхности деревьев, защищают их от проникновения грибов — древесных разрушителей. Они помогают деревьям защищаться и от многих заболеваний и, в целом, повышают устойчивость экосистемы. Растение, покрытое лишайниками, меньше подвергается нападкам болезнетворных грибков, лишайниковые кислоты подавляют рост бактерий.
Для бабочек, насекомых, улиток, беспозвоночных, клещей они являются зачастую единственным способом пропитания. Некоторые животные используют лишайники для маскировки и укрытия от опасности.
Многие птицы используют лишайники, особенно листоватые и кустистые формы, для гнездования, как например, ржанка бурокрылая, вьющая гнёзда на представителях родов Cladonia и Cetraria.

Лишайники с древних времен широко используются человеком. В Японии употребляется в пищу и даже служит предметом экспорта в страны Юго-Восточной Азии растущий на скалах листоватый лишайник гирофора съедобная. Съедобен и лишайник аспицилия съедобная, растущий в степной и полупустынной зонах. Он содержит до 55-65% щавелевокислого кальция. Однако усвояемость питательных веществ лишайников очень незначительна.

Лишайники используются в изготовлении лекарственных препаратов. С давних пор используются лишайники и как лечебное средство, на это указывал ещё Теофраст. Лишайники содержат широкий спектр ингредиентов, представляющих интерес для фармацевтики. Например, цетрария исландская добавляется в средства от кашля.

Некоторые виды лишайника используются в парфюмерной промышленности для придания стойкости ароматам.

Одна из задач рационального природопользования – изучение и сохранение биоразнообразия растительного и животного мира. Увеличивающиеся объемы загрязняющих веществ вынуждают биологов следить за состоянием биоты в поисках решения глобальных экологических проблем. В последние десятилетия для этих целей в качестве индикаторных организмов успешно применяют лишайники.

Читайте также: