Способы питания лишайников

Способы питания лишайников

Лишайники представляют для физиологических исследований сложный объект, так как состоят из двух физиологически противоположных компонентов - гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. Поэтому приходится сначала отдельно изучать жизнедеятельность мико- и фикобионта, что делается с помощью культур, а затем жизнь лишайника как целостного организма. Понятно, что такая «тройная физиология» - трудный путь исследования, и не удивительно, что в жизнедеятельности лишайников кроется еще много загадочного. Однако общие закономерности их обмена веществ все же выяснены.

Довольно много исследований посвящено процессу фотосинтеза у лишайников. Так как лишь небольшая часть их слоевища (5-10% объема) образована водорослью, которая тем не менее является единственным источником снабжения органическими веществами, встает существенный вопрос об интенсивности фотосинтеза в лишайниках.

Как показали измерения, интенсивность фотосинтеза у лишайников намного ниже, чем у высших автотрофных растений. Так, например, отношение продуктивности ассимиляции у листоватых лишайников к продуктивности ассимиляции у картофеля составляет в среднем 1: 16. Но такая интенсивность все же обеспечивает нормальную жизнедеятельность лишайников, что легко объясняется, если учесть наличие частых периодов значительной экологической депрессии (высыхание) и большую пластичность всего аппарата метаболизма лишайников, позволяющую им переносить эти периоды и быстро возвращаться к жизнедеятельности даже в условиях низкой температуры, незначительного содержания углекислоты и пр., в которых другие растения погибают или прекращают жизнедеятельность. Этим же, конечно, следует объяснить и медленный рост лишайников.

Процесс фотосинтеза у лишайников зависит от многих экологических факторов (освещенности, температуры, влажности и пр.). Хлоропласты клеток водоросли в слоевище под коровым слоем из гиф получают несколько меньше света, чем хлоропласты под эпидермисом в листьях высших растений. Но эта разница небольшая, зато коровой слой, покрывающий слоевище, выполняет функцию защиты от чрезмерно интенсивной радиации в открытых местах. Максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается у лишайников при освещенности в пределах 4000-23 000 лк - такие показатели освещенности характерны для большинства их местообитаний в тундрах, лесотундрах, светлых хвойных лесах. А там, где освещенность выше, слоевище защищено темными пигментами, содержащимися в коровом слое (например, париетином), и лишайниковыми веществами (например, атранорином).

Температурный оптимум фотосинтеза для большинства лишайников находится в пределах от +10 до +25 °С, но они поглощают углекислоту и при более высокой (до +35 °С) и более низкой температуре (даже до -25 °С). Особенно примечательна способность лишайников ассимилировать С02 при низкой температуре. Многими опытами подтверждено интенсивное поглощение углекислоты лишайниками при -5, -10 °С и даже при более низкой температуре. В таких условиях у большинства высших растений ассимиляции не происходит, в межклетниках накапливается лед, происходит обезвоживание и повреждение клеток. По-видимому, в слоевищах лишайников совершенно другой тип водного режима, и вода, находящаяся главным образом между гифами, превращаясь в лед, не служит препятствием для их жизнедеятельности и поглощения углекислоты. В то же время высокая температура (выше +35 °С) останавливает у них процесс фотосинтеза, и в этом отношении лишайники сильно отличаются от высших растений, у которых фотосинтез продолжается даже при температуре от +30 до +50 °С.

Для нормальной фотосинтетической активности слоевище должно содержать определенное количество воды, зависящее от анатомоморфологического типа лишайника. В общем в толстых слоевищах оптимальное содержание воды для активного фотосинтеза ниже, чем в тонких и рыхлых слоевищах. При этом весьма существенно то обстоятельство, что многие виды лишайников, особенно в сухих местообитаниях, вообще редко или по крайней мере очень нерегулярно снабжаются оптимальным количеством внутрислоевищной воды. Ведь регуляция водного режима у лишайников происходит совсем по-иному, чем у высших растений, имеющих специальный аппарат, способный контролировать получение и расходование воды. Лишайники усваивают воду (в виде дождя, снега, тумана, росы и пр.) очень быстро, но пассивно всей поверхностью своего тела и отчасти ризоидами нижней стороны. Такое поглощение слоевищем воды представляет собой простой физический процесс, как, например, впитывание воды фильтровальной бумагой. 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%.

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

Отдача воды слоевищем также происходит довольно быстро. Насыщенные водой лишайники на солнце через 30- 60 мин теряют всю свою воду и делаются хрупкими, т. е. содержание воды в слоевище становится ниже минимально необходимого для активного фотосинтеза. Из этого вытекает своеобразная «аритмичность» фотосинтеза лишайников - его продуктивность меняется в течение дня, времени года, ряда годов в зависимости от общих экологических условий, особенно гидрологических и температурных.

Имеются наблюдения, что многие лишайники более активно фотосинтезируют в утренние и вечерние часы и что фотосинтез продолжается у них и зимой, а у напочвенных форм даже под нетолстым снеговым покровом.

С фотосинтотической деятельностью непосредственно связано дыхание лишайников. Показано, что оно в общем ниже, чем у высших растений, и составляет в среднем 0,2-2,0 мг выделяемой С02 на 1 г сухой массы за 1 ч. Так как у большинства лишайников в слоевище по объему и массе преобладает грибной компонент, то полагают, что интенсивность дыхания в основном обусловливается жизнедеятельностью микобионта. Дыхание, как и фотосинтез, зависит от содержания воды в слоевище и от температуры. В общем увеличение содержания воды до максимального насыщения сопровождается последовательным повышением интенсивности дыхания, и, наоборот, при уменьшении содержания воды дыхание ослабляется, все же сохраняясь при очень незначительных количествах воды в слоевище, даже при воздушно-сухом его состоянии. Амплитуда температуры, при которой возможно дыхание лишайников, широка: от -15 до +30, +50 °С, при этом оптимум дыхания обыкновенно наблюдается в пределах от +15 до +20 °С. При повышении температуры от 0 до +35 °С интенсивность дыхания возрастает, а при +35 °С поглощение и освобождение С02 уравновешиваются.

В общем процессы дыхания у лишайников подчиняются тем же закономерностям, что и у других автотрофных растений, но имеются и некоторые особенности. Основная из них - низкая интенсивность дыхания. С другой стороны, для лишайников характерна высокая устойчивость дыхания к высушиванию и низкой температуре. Это можно считать приспособлением к жизни в неблагоприятных местообитаниях - полярно-арктических пустынях, с одной стороны, и настоящих аридных пустынях, с другой стороны.

Общепризнано, что органические вещества, синтезируемые в лишайниковом слоевище фикобионтом, используются грибным компонентом лишайника. Но как протекает передача ассимилятов от фикобионта к микобионту и в виде каких соединений, не было известно до последнего времени. Лишь применение радиоактивного углерода С14 внесло в этот сложный вопрос некоторую ясность. Теперь установлено, что в клетках фикобионта из сине-зеленых водорослей (в основном у ностока) образуется при фотосинтезе глюкоза (по некоторым новейшим данным глюкозан, который под воздействием какого-то грибного энзима превращается в глюкозу), которая поглощается грибом, превращаясь в маннит. У лишайников с фикобионтом из зеленых и желто-зеленых водорослей подвижными углеводами являются многоатомные спирты: у требуксии (Trebouxia) и мирмеции (Myrmecia) - рибит, у трентеполии (Trentepohlia) и фикопелтиса (Phycopeltis) - эритрит, у гетерококкуса (Heterococcus), хиалококкуса (Hyalococcus) и трохисции (Trochiscia) - сорбит. Интересно, что многоатомные спирты выделяют только лишайниковые фикобионты, у свободноживущих водорослей они не обнаружены. Это указывает на то, что симбиоз изменяет метаболизм водоросли. Далее очевидно, что микобионт активно влияет на водорослевые клетки, стимулируя выделение необходимых для своего питания ассимилятов. Но как? Определенного ответа на этот вопрос пока еще нет. Предполагают, что гриб выделяет органические кислоты, которые снижают рН, что, в свою очередь, вызывает увеличение проницаемости водорослевых клеток. Но это может быть и какой-то энзим, гидролизирующий продукты ассимиляции, которые в других условиях пошли бы на построение клеточных стенок водорослей. Имеются наблюдения, что лишайниковые вещества (например, усниновая кислота - подробнее см. в разделе «Химический состав лишайников») также увеличивают проницаемость водорослевых клеток.

Наконец, некоторые ученые предполагают, что стимуляция фикобионта со стороны грибных гиф в слоевище происходит просто путем физического контакта.

Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые имеют в качестве фикобионта зеленые водоросли (а их большинство), воспринимают соединения азота из водных растворов, когда их слоевища пропитываются водой. Возможно, что часть азотистых соединений лишайники берут и прямо из субстрата - почвы, коры деревьев и т. д. Экологически интересную группу составляют так называемые нитрофильные лишайники, растущие в местообитаниях, богатых азотистыми соединениями, - на «птичьих камнях», где много экскрементов птиц, на стволах придорожных деревьев и т. д. (виды ксантории, фисции, калоплаки и др.). Лишайники, имеющие в качестве фикобионта сине-зеленые водоросли (особенно ностоки), способны фиксировать атмосферный азот, так как этой способностью обладают содержащиеся в них водоросли. В опытах с такими видами (из родов коллема, лептогиум, пельтигера, лобария, стикта и др.) было установлено, что их слоевища быстро и активно поглощают атмосферный азот. Эти лишайники часто селятся на субстратах, весьма бедных азотистыми соединениями. Большая часть азота, фиксированного водорослью, направляется микобионту и лишь незначительная часть используется самим фикобионтом. Имеются данные, что микобионт в слоевище лишайника ведет активный контроль над освоением и распределением азотистых соединений, фиксированных из атмосферы фикобионтом.

Что касается других компонентов питания, участвующих в обмене веществ лишайников, особенно минеральных элементов, то бросается в глаза способность лишайников накапливать в своем слоевище те вещества, которые в таких количествах для его нормальной ншзнедеятельности, казалось бы, и не нужны. Так, например, определения показали, что обычный напочвенный лишайник диплошистес (Diploschistes scruposus) может содержать в своем слоевище в 10 раз больше цинка (9,34% сухого вещества), чем его имеется в том же объеме почвы с данного местообитания. Биологический смысл такого избирательного накапливания отдельных веществ не установлен.

Жизнь растений: в 6-ти томах. - М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров . 1974 .

Смотреть что такое "Способы питания лишайников" в других словарях:

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… … Биологическая энциклопедия

Лишайники (лат. Lichenes) симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей и/или цианобактерий (фотобионт); микобионт образует слоевище (таллом), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Группа… … Википедия

Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. Эйлер, Д. Бернулли и другие западноевропейские учёные. По замыслу Петра I академики иностранцы… … Большая советская энциклопедия Большая советская энциклопедия Большая советская энциклопедия

Лишайники

Лишайники – своеобразная группа живых организмов, произрастающих на всех континентах, в том числе и в Антарктиде. В природе их насчитывают более 26 000 видов.

Долгое время лишайники были загадкой для исследователей. Однако до сих пор не пришли к единому мнению относительно их положению в систематике живой природы: одни относят их к царству растений, другие – к царству грибов.

Тело лишайника представлено слоевищем. Оно очень разнообразно по окраске, размерам, форме и строению. Слоевище может иметь форму тела в виде корочки, листовидной пластинки, трубочек, кустика и небольшого округлого комочка. Некоторые лишайники достигают в длину более метра, но большинство имеют слоевище размером 3-7 см. Они медленно растут – за год увеличиваются на считанные миллиметры, а некоторые – на доли миллиметра. Возраст их слоевища нередко насчитывает несколько сотен и тысяч лет.

Лишайники не имеют типичной зелёной окраски. Окраска лишайников сероватая, зеленовато-серая, светло- или тёмно-бурая, реже жёлтая, оранжевая, белая, чёрная. Окраска обусловлена пигментами, которые находятся в оболочках гиф гриба. Различают пять групп пигментов: зелёные, синие, фиолетовые, красные, коричневые. Цвет лишайников может зависеть также от окраски лишайниковых кислот, которые откладываются в виде кристаллов или зёрен на поверхности гиф.

Живые и отмершие лишайники, скопившаяся на них пыль и песчинки создают не обнажённом грунте тонкий слой почвы, в котором могут закрепиться мхи и другие наземные растения. Разрастаясь, мхи и травы затеняют наземные лишайники, засыпают их отмершими частями своих тел, и лишайники со временем исчезают с этого места. Лишайникам вертикальных поверхностей засыпание не грозит – они разрастаются и разрастаются, впитывая влагу дождей, рос и туманов.

В зависимости от внешнего облика слоевища лишайники делят на три типа: накипные, листоватые и кустистые.

Типы лишайников. Морфологические особенности

Лишайники – первые поселенцы на обнажённом грунте. На голых камнях, палимых солнцем, на песке, на брёвнах и стволах деревьев.

В чрезвычайно суровых условиях произрастают лишайники на камнях и скалах в Антарктиде. Живым организмам приходится жить здесь при очень низких температурах, особенно зимой, и практически без воды. Из-за низкой температуры осадки там выпадают всегда в виде снега. Лишайник не может поглощать воду в такой форме. Но его выручает чёрная окраска слоевище. Благодаря высокой солнечной радиации тёмная поверхность тела лишайника быстро нагревается даже при низких температурах. Снег, попавший на нагретое слоевище, тает. Появившуюся влагу лишайник сразу впитывает, обеспечивая себя водой, необходимой ему для дыхания и фотосинтеза.

Строение

Слоевище состоит из двух разных организмов – гриба и водоросли. Они так тесно взаимодействуют между собой, что их симбиоз представляется единым организмом.

Слоевище представляет собой множество переплетённых грибных нитей (гиф).

Между ними группами или одиночно расположены клетки зелёных водорослей, а у некоторых – цианобактерий. Интересно, что виды грибов, составляющих лишайник, в природе вообще не существуют без водорослей, тогда как большинство водорослей, входящих в слоевище лишайника, встречается в свободноживущем состоянии, отдельно от гриба.

Питание лишайника осуществляется обоими симбионтами. Гифы гриба поглощают воду и растворённые в ней минеральные вещества, а водоросль (или цианобактерия), в которой имеется хлорофилл, образует органические вещества (благодаря фотосинтезу).

Гифы играют роль корней: они впитывают воду и растворённые в ней минеральные соли. Клетки водорослей образуют органические вещества, выполняют функцию листьев. Воду лишайники впитывают всей поверхностью тела (используют дождевую воду, влагу туманов). Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые в качестве фикобионта имеют зелёные водоросли, получают соединения азота из водных растворов, когда их слоевище пропитывается водой, частично прямо из субстрата. Лишайники, имеющие в качестве фикобионта сине-зелёные водоросли (особенно ностоки), способны фиксировать атмосферный азот.

Внутреннее строение

Это своеобразная группа низших растений, которые состоят из двух разных организмов – гриба (представители аскомицетов, базидиомицетов, фикомицетов) и водоросли (зелёные – цистококк, хлорококк, хлорелла, встречается кладофора, пальмелла; сине-зелёные – носток, глеокапса, хроококк), образующих симбиотическое сожительство, отличающееся особыми морфологическими типами и особыми физиолого-биохимическими процессами.

По анатомическому строению различают лишайники двух типов. У одного из них водоросли разбросаны по всей толще слоевища и погружены в слизь, которую выделяет водоросль (гомеомерный тип). Это наиболее примитивный тип. Такое строение характерно для тех лишайников, фикобионтом которых являются сине-зелёные водоросли. Они образуют группу слизистых лишайников. У других (гетеромерный тип) на поперечном срезе можно под микроскопом различать несколько слоёв.

Сверху находится верхняя кора, имеющая вид переплетённых, тесно сомкнутых грибных гиф. Под ней гифы лежат более рыхло, между ними расположены водоросли – это гонидиальный слой. Ниже грибные гифы расположены ещё более рыхло, большие промежутки между ними заполнены воздухом – это сердцевина. За сердцевиной следует нижняя кора, которая по строению подобна верхней. Через нижнюю кору из сердцевина проходят пучки гиф, которые прикрепляют лишайник к субстрату. У корковых лишайников нижней коры нет и грибные гифы сердцевины срастаются непосредственно с субстратом.

У кустистых радиально построенных лишайников на периферии поперечного разреза находится кора, под ней гонидиальный слой, а внутри – сердцевина. Кора выполняет защитную и укрепляющую функции. На нижнем коровом слое лишайников обычно образуются органы прикрепления. Иногда они имеют вид тонких нитей, состоящих из одного ряда клеток. Их называют ризоидами. Ризоиды могут соединяться, образуя ризоидальные тяжи.

У некоторых листовых лишайников слоевище прикрепляется с помощью короткой ножки (гомфа) расположенной в центральной части слоевища.

Зона водорослей выполняет функцию фотосинтеза и накопления органических веществ. Основная функция сердцевина – проведение воздуха к клеткам водорослей, содержащим хлорофилл. У некоторых кустистых лишайников сердцевина выполняет и укрепляющую функцию.

Органами газообмена служат псевдоцифеллы (разрывы коры, заметные невооружённым глазом как белые пятнышки неправильной формы). На нижней поверхности листовых лишайников есть круглые правильной формы белые углубления – это цифеллы, также органы газообмена. Газообмен осуществляется и через перфорации (отмершие участки корового слоя), трещины и разрывы в коровом слое.

Размножение

Размножаются лишайники главным образом кусочками слоевища, а также особыми группами клеток гриба и водоросли, во множестве образующимися внутри его тела. Под давлением их разросшейся массы тело лишайника разрывается, группы клеток разносятся ветром и дождевыми потоками. Кроме того, грибы и водоросли сохранили и свои собственные способы размножения. Грибы образуют споры, водоросли размножаются вегетативным путём.

Лишайники размножаются либо спорами, которые образуют микобионт половым или бесполым путём, либо вегетативно – фрагментами слоевища, соредиями и изидиями.

При половом размножении на слоевищах лишайников формируются половые спороношения в виде плодовых тел. Среди плодовых тел у лишайников различают апотеции (открытые плодовые тела в виде дисковидных образований); перитеции (закрытые плодовые тела, имеющие вид маленького кувшина с отверстием наверху); гастеротеции (узкие плодовые тела удлинённой формы). Большинство лишайников (свыше 250 родов) формируют апотеции. В этих плодовых телах споры развиваются внутри сумок (мешковидных образований) или экзогенно, на вершине удлинённо-булавовидных гиф – базидий. Развитие и созревание плодового тела длится 4-10 лет, а затем в течение ряда лет плодовое тело способно продуцировать споры. Спор образуется очень много: так, один апотеций может продуцировать 124 000 спор. Прорастают они не все. Для прорастания нужны условия, прежде всего определённые температура и влажность.

Бесполое спороношение лишайников – конидии, пикноконидии и стилоспоры, возникающие экзогенно на поверхности конидиеносцев. Конидии образуются на конидиеносцах, развивающихся непосредственно на поверхности слоевища, а пикноконидии и стилоспоры – в особых вместилищах пикнидиях.

Вегетативное размножение осуществляется кустиками слоевища, а также особыми вегетативными образованиями – соредиями (пылинки – микроскопические клубочки, состоящие из одной или нескольких клеток водорослей, окружённых гифами гриба, образуют мелкозернистую или порошкообразную беловатую, желтоватую массу) и изидиями (маленькие разнообразной формы выросты верхней поверхности слоевища, одного с ней цвета, имеют вид бородавочек, зёрнышек, булавовидных выростов, иногда маленьких листочков).

Лишайники – пионеры растительности. Поселяясь на местах, где другие растения произрастать не могут (например, на скалах), они через некоторое время, частично отмирая, образуют небольшое количество гумуса, на котором могут поселиться другие растения. Лишайники разрушают горные породы, выделяя лишайниковую кислоту. Это разрушительное действие заканчивают вода и ветер. Лишайники способны накапливать радиоактивные вещества.

Лишайники - строение, размножение и способы питания

Лишайники - очень интересная и своеобразная группа низших растений. Лишайники (лат. Lichenes) - симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей и/или цианобактерий (фотобионт, или фикобионт); микобионт образует слоевище (таллом), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Группа насчитывает от 17000 до 26000 видов около 400 родов. И каждый год ученые обнаруживают и описывают десятки и сотни новых неизвестных видов.

Рис.1. Лишайник Кладония звездчатая Cladonia stellaris

В лишайнике сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль (чаще зеленая), которая в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, потребляющий это вещество.

Как организмы лишайники были известны ученым и в народе задолго до открытия их сущности. Еще великий Теофраст (371 – 286 до н. э.), «отец ботаники», дал описание двух лишайников – уснеи (Usnea) и рочеллы (Rоссе11а). Последнюю уже тогда использовали для получения красящих веществ. Началом лихенологии (науки о лишайниках) принято считать 1803 год, когда ученик Карла Линнея Эрик Ахариус опубликовал свой труд «Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit» («Методы, с помощью которых каждый сможет определять лишайники»). Он выделил их в самостоятельную группу и создал систему, основанную на строении плодовых тел, в которую вошли 906 описанных на то время видов. Первым на симбиотическую природу в 1866 году на примере одного из видов указал врач и миколог Антон де Бари. В 1869 году ботаник Симон Швенденер распространил эти представления на все виды. В том же году русские ботаники Андрей Сергеевич Фаминцын и Осип Васильевич Баранецкий обнаружили, что зеленые клетки в лишайнике - одноклеточные водоросли. Эти открытия были восприняты современниками как «удивительнейшие».

Лишайники делятся на три неравноценные группы:

1. К ней относится большее число лишайников, класс сумчатых лишайников, т. к. образованы сумчатыми грибами

2. Небольшая группа, класс базидиальных лишайников, т. к. образованы базидиальными грибами (менее устойчивые грибы)

3. “Несовершенные лишайники” получили свое название из-за того, что у них небыли обнаружены плодовые тела со спорами

Лишайник - это живой организм, образованный симбиозом гриба и водоросли. Водоросли могут быть зелеными водорослями или сине-зелеными водорослями. Сине-зеленые водоросли на самом деле являются бактериями, их называют цианобактерии. Так что лишайник может быть симбиозом 1) гриба и водоросли, или 2) гриба, водоросли и цианобактерии, или 3) гриба и цианобактерии.

Лишайники растут невероятно медленно, самые быстрые - всего 30 мм в год. однако симбиоз позволяет ему выживать в течение очень длительных периодов времени. Фактически, вид, обнаруженный в западной Гренландии, считается около 500 лет. В период засухи лишайник выживает, потому что гриб может хранить в два-три раза свой вес в воде в гифе. Они также могут хранить сахара и дополнительные питательные вещества, поглощенные водорослями во время засухи.

Хотя они выживают вместе, водоросли и гриб размножаются отдельно. Алга воспроизводится бесполым путем через митоз, который является делением клетки на две идентичные дочерние клетки. Гриб воспроизводится половым путем; гифы содержат две дополнительные нити, называемые плюсом и минусом. Струны сливаются, чтобы создать ядро, которое несколько раз делится на формы. Когда созревают, споры переносятся ветром, чтобы прорасти в новом месте.

Количество различных видов лишайников составляет около 25 тыс. видов. Лишайники встречаются на всех континентах Земли, даже в Антарктиде.

Лишайники встречаются повсеместно, и люди с древних времен их используют в различных целях (как корм для домашних животных, как лекарство и пищу, для окрашивания тканей). Однако люди долгое время не знали, что это за организм. Это стало известно лишь в середине XIX века.

Общепринято находить корки зеленоватыми в стенах, скалах и стволах деревьев. Это лишайники. Они могут иметь различные оттенки, от серовато-зеленого до более сильного и яркого цвета , с оттенками красного и желтого. Здесь вы можете увидеть другие фотографии различных лишайников.

Особенное строение лишайников не дает возможности однозначно определить их какому-то одному царству живого мира. Их можно отнести как к царству растений, так и к царству грибов.

Лишайники растут очень медленно, но живут очень долго. Лишайник может жить сотни и даже тысячи лет.

Тело лишайника представляет собой слоевище. У разных видов лишайников слоевище разное, оно отличается по форме и строению, окраске, размеру. Большинство лишайников имеют слоевище в несколько сантиметров, однако бывают лишайники длиной около метра.

Фотобионтная «часть» лишайника может быть водорослями, образованными одной клеткой или цианобактерией. Именно этот организм производит пищу, которая будет использоваться лишайником в целом. Таким образом, водоросли или цианобактерии находятся внутри лишайника, защищенного снаружи грибом, который образует тонкий слой , который предотвращает потерю воды.

Выделяют три типа лишайников в зависимости от внешнего вида слоевища: накипные, листоватые и кустистые. Накипные лишайники похожи на корку, прилепленную к поверхности, обычно скалы или камня. Листоватый лишайник имеет слоевище в виде пластинок. К поверхности слоевище листоватого лишайника прикреплено толстой короткой ножкой. Кустистый лишайник похож на кустик. Кустик может подниматься над поверхностью или висеть.

Репродукция лишайников происходит с выпуском мелких зерен, образованных некоторыми водорослями и частью гриба. Эти зерна называются грудь. Поскольку лишайник состоит из двух разных организмов, мы не можем классифицировать их в биологические группы, и даже их идентификация очень сложна. Классификация видов лишайников производится в основном по типу грибов и формам лишайника. Но эта классификация не имеет большой биологической ценности, поскольку у нас есть два совершенно разных генома с эволюционной точки зрения.

Лишайники бывают белым, зеленым, желтым, голубым, серым и другими цветами.

Симбиоз гриба и водоросли в теле лишайника очень тесный, что в результате это дает единый организм. В слоевище переплетаются гифы гриба, между ними располагаются клетки зеленых водорослей или цианобактерий. Эти клетки могут располагаться как одиночно, так и группами.
Строение лишайника на примере Sticta fuliginosa: a - корковый слой, b - гонидиальный слой, c - сердцевина, d - нижняя кора, e - ризины

Гораздо лучше видеть лишайника как взаимодействие между двумя организмами. Лишайники образованы ассоциацией грибов и водорослей или грибов и цианобактерий. В большинстве лишайников грибы являются аскомицетами, а водоросли - хлорофитами. Внешние слои лишайников образованы гифами гриба, тогда как самый внутренний слой образован клетками водорослей, а также гифами гриба.

Водоросли обладают способностью делать фотосинтез и, благодаря этому, могут производить вещества, которые используются в питании гриба. Напротив, гриб дает защиту от водорослей, помимо обеспечения водой и минералами. Когда гриб связан с цианобактериями, в его рационе может использоваться атмосферный азот.

Таким образом, лишайник сочетает в себе два очень разных организма . Гриб питается гетеротрофно (поглощает готовые органические вещества), а водоросль - автотрофно (синтезирует органические вещества из неорганических). Можно провести аналогию. Микориза - симбиоз между высшими растениями и грибами, а лишайник - симбиоз между низшими растениями и грибами. Однако в лишайнике симбиоз намного теснее. Ведь виды грибов, которые входят в состав лишайников, вообще не могут существовать без водорослей. Хотя большинство водорослей лишайников встречаются в природе отдельно.

Гифы гриба всасывают воду с растворенными минеральными веществами , а водоросли или цианобактерии осуществляют фотосинтез и образуют органические вещества.

Лишайники размножаются участками слоевища и спорами.

Симбиоз водоросли и гриба позволяет жить лишайнику в самых разных и неприспособленных для жизни условиях среды. Лишайники способны расти на скалах, стенах домов, в пустыне и тундре. И, конечно, они повсеместно встречаются в лесах. Однако лишайники очень чувствительны к загрязнениям. Если воздух задымлен, в нем присутствуют вредные газы, то лишайники гибнут. Поэтому лишайники могут служить индикаторами чистоты окружающей среды.

Но есть несколько споров об этих исследованиях, поскольку лишайники считаются пионерами, а это означает, что они поселяются сначала в новых условиях, создавая тем самым условия для проживания других организмов. Мы также знаем, что лишайники выдерживают экстремальные температуры , а также нехватку воды, находясь в скалах, подверженных воздействию солнца, льда, пустынь, голой почвы, сухих стволов и т.д. эта способность выжить в неприветливых местах является исключительно грибком. Это ассоциация с грибком, которая позволяет водорослям выжить в довольно недружественных местах.

Лишайники первыми заселяют каменистый грунт. В последствие они участвуют в разрушении горных пород, растворяя субстрат. Отмирая, лишайники участвуют в образовании почвы, наряду с другими организмами.

Ягель - это лишайник, который служит кормом для северных оленей. Некоторые виды лишайников съедобны для человека, другие обладают противомикробными свойствами и используются в медицине.

Лишайники - это организмы, которые размножаются бесполым путем через небольшие фрагменты, которые имеют грибковые гифы и связанные с ними водорослевые клетки. Эти фрагменты называются снами и могут переноситься ветром в отдаленные места. Эти организмы чрезвычайно чувствительны к изменениям окружающей среды, поэтому они считаются биоиндикаторами загрязнения, поскольку они могут легко поглощать токсичные вещества , присутствующие в воздухе. Таким образом, наличие лишайников свидетельствует о низком уровне загрязнения, в то время как его исчезновение свидетельствует об ухудшении экологического загрязнения.

Способы питания лишайников

Лишайники представляют для физиологических исследований сложный объект, так как состоят из двух физиологически противоположных компонентов – гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. Поэтому приходится сначала отдельно изучать жизнедеятельность мико- и фикобионта, что делается с помощью культур, а затем жизнь лишайника как целостного организма. Понятно, что такая «тройная физиология» – трудный путь исследования, и не удивительно, что в жизнедеятельности лишайников кроется еще много загадочного. Однако общие закономерности их обмена веществ все же выяснены.

Лихенистый таллус, растительный аппарат лишайника, лишенный корня, устьиц и кутикулы, полностью и исключительно зависит от атмосферы, воды и солнца для его питания. Благодаря этой особенности лишайникам удалось внедрить и колонизировать все существующие территории. Их разложение обеспечивает гумус и позволяет другим растениям оседать. Тогда животные будут пастись этими растениями, и жизненный цикл оседает. Это явление наблюдается на лавовых полях после вулканического извержения, первые пионеры на самом деле являются лишайниками.

Другой характерной особенностью лишайников является происхождение их расширения: возрождение, способность быстро, обратимо и периодически переходить из сухого состояния в гидратированное состояние. Когда климатические условия не благоприятны, они останавливают или замедляют обмен веществ. Водоросли и грибы, защищающие друг друга, за тысячелетия колонизировали все среды, засушливые зоны, тропические или даже морозные. Некоторые лишайники могут оставаться погруженными в течение 9 месяцев, в то время как другие растут из-под дождя; из видов являются кальциколи других кальцификаций, некоторые, как и другие, предпочитают оттенок.

Довольно много исследований посвящено процессу фотосинтеза у лишайников. Так как лишь небольшая часть их слоевища (5 – 10% объема) образована водорослью, которая тем не менее является единственным источником снабжения органическими веществами, встает существенный вопрос об интенсивности фотосинтеза в лишайниках.

Как показали измерения, интенсивность фотосинтеза у лишайников намного ниже, чем у высших автотрофных растений.

Все эти особенности особенно интересны для изучения различных экологических условий с помощью лишайников. Это безошибочные показатели. В зависимости от субстратов встречаются очень разные виды лишайников: почва на земле, кортиколи на коре деревьев, лигниколы на мертвой древесине, саксиколы на скалах, стены и различные компактные материалы. Они не выделяют питательные вещества из этих носителей, но очень чувствительны к их механическим и химическим свойствам . От первичного ракообразного, придирчивого или листового таллома и второстепенных вторичных отложений, более или менее разветвленных, несущих плодовые тела. таллоус студенистый, когда во влажном состоянии он имеет консистенцию желатина из-за присутствия цианобактерий, равномерно распределенных в талломе.

Для нормальной фотосинтетической активности слоевище должно содержать определенное количество воды, зависящее от анатомоморфологического типа лишайника. В общем в толстых слоевищах оптимальное содержание воды для активного фотосинтеза ниже, чем в тонких и рыхлых слоевищах. При этом весьма существенно то обстоятельство, что многие виды лишайников, особенно в сухих местообитаниях, вообще редко или по крайней мере очень нерегулярно снабжаются оптимальным количеством внутрислоевищной воды. Ведь регуляция водного режима у лишайников происходит совсем по-иному, чем у высших растений , имеющих специальный аппарат, способный контролировать получение и расходование воды. Лишайники усваивают воду (в виде дождя, снега, тумана, росы и пр.) очень быстро, но пассивно всей поверхностью своего тела и отчасти ризоидами нижней стороны. Такое поглощение слоевищем воды представляет собой простой физический процесс , как, например, впитывание воды фильтровальной бумагой. 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%.

В сухом состоянии она жесткая и рассыпчатая. Эти различные морфологии можно найти на всех типах субстратов, почвы, горных пород, деревьев, ветвей и мертвой древесины. Губки и водоросли живут вместе в симбиозе Что такое симбиоз? Ответ Взаимное сосуществование 2 или более организмов. Какой лишайник не переносит фотосинтез? Ответ на фотосинтез не является грибком.

Крепится к субстрату, удерживая воду, подавая воду, делайте фотосинтез, добавляя органические вещества, водоросли, грибные волокна. Рис. 1: разрезать лишайник. Представитель: лишайник географический Рис. 2: Лишайники географические. Представитель: Третичный пузырь Рис. 3: Третичный блистер Рис. 5: Третичное пузырение.

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

Отдача воды слоевищем также происходит довольно быстро. Насыщенные водой лишайники на солнце через 30 – 60 мин теряют всю свою воду и делаются хрупкими, т. е. содержание воды в слоевище становится ниже минимально необходимого для активного фотосинтеза. Из этого вытекает своеобразная «аритмичность» фотосинтеза лишайников – его продуктивность меняется в течение дня, времени года, ряда годов в зависимости от общих экологических условий, особенно гидрологических и температурных.

На пнях на ветвях горных лесов представители: оленьи олени, кекс; пряди Рис. 6: Канат Рис. 4: Олени северного оленя. Воспроизведение: Стельки стелек или скоплений водорослей: пионеры жизни, биологическое выветривание, оленеводство, приюты, чувствительные к загрязненному воздуху. Как можно найти миры в соответствии с лишайниками? Ответ Лишайники растут преимущественно на северной стороне.

Какова связь между этими организмами? Назовите представителя с стелькой из корки. Назовите депутата с затяжной стелькой. Назовите представителя со стелькой втулки. Сколько миллионов лишайников будет расти ежегодно? Какова функция грибов в лишайнике? Какую функцию делают водоросли в лишайнике? грибковые водоросли, цианобактерии симбиоз лишайник географический геккон пузырь сетчатый северный олень 1мм-10мм форма, фиксация, фотосинтез воды, поставляемый орг. вещества.

Имеются наблюдения, что многие лишайники более активно фотосинтезируют в утренние и вечерние часы и что фотосинтез продолжается у них и зимой, а у напочвенных форм даже под нетолстым снеговым покровом.

Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые имеют в качестве фикобионта зеленые водоросли (а их большинство), воспринимают соединения азота из водных растворов , когда их слоевища пропитываются водой. Возможно, что часть азотистых соединений лишайники берут и прямо из субстрата – почвы, коры деревьев и т. д. Экологически составляют так называемые нитрофильные лишайники, растущие в местообитаниях, богатых азотистыми соединениями, – на «птичьих камнях», где много экскрементов птиц, на стволах деревьев и т. д. (виды ксантории, фисции, калоплаки и др.). Лишайники, имеющие в качестве фикобионта сине-зеленые водоросли (особенно ностоки), способны фиксировать атмосферный азот, так как этой способностью обладают содержащиеся в них водоросли. В опытах с такими видами (из родов коллема, лептогиум, пельтигера, лобария, стикта и др.) было установлено, что их слоевища быстро и активно поглощают атмосферный азот. Эти лишайники часто селятся на субстратах, весьма бедных азотистыми соединениями. Большая часть азота, фиксированного водорослью, направляется микобионту и лишь незначительная часть используется самим фикобионтом. Имеются данные, что микобионт в слоевище лишайника ведет активный контроль над освоением и распределением азотистых соединений, фиксированных из атмосферы фикобионтом.

Естественная история для начальных школ : зоология и ботаника. Абсолютно игнорируется незаметное и вездесущее крыльцо лишайникового мира, которое окружает нас почти в каждой земной среде. На первый взгляд, лишайники - это нечто совершенно обычное, чего даже не стоит замечать. И все же это блестящее сочетание двух форм жизни, растения, которое может справиться с очень суровыми условиями. От жарких пустынь, негостеприимных пород до жуков-долгоносиков. На самом деле это иногда трудно понять, но для любознательных глаз, которые почти никогда не оглядываются, миниатюрный мир открывает двери для великих секретов.

Описанный выше ритм жизни является одной из причин для очень медленного роста большинства лишайников. Иногда лишайники растут всего лишь на несколько десятых миллиметра в год, в основном менее чем на один сантиметр. Другой причиной медленного роста является то, что фотобионт, составляя нередко менее 10% объёма лишайника, берёт на себя обеспечение микобионта питательными веществами . В хороших условиях , с оптимальными влажностью и температурой, например в туманных или дождливых тропических лесах, лишайники растут на несколько сантиметров в год.

Ростовая зона лишайников у накипных форм находится по краю лишайника, у листоватых и кустистых на каждой верхушке.

Лишайники являются одними из самых долгоживущих организмов и могут достигать возраста нескольких сотен лет, а в некоторых случаях более 4500 лет, как например Rhizocaгрon geographicum, живущий в Гренландии.

Мир природы уникален и немыслимо многообразен. Каждый год ученые совершают все новые и новые открытия, которые раскрывают перед нами необыкновенные перспективы изучения окружающего нас мира. Но и вполне привычные живые организмы, о которых человек знает с незапамятных времен, до сих пор способны удивлять. Взять, к примеру, лишайники. Они просты, но особенности их жизнедеятельности весьма необычны.

Вы знаете, как питаются лишайники? Это действительно уникальный процесс, который стоит описать подробно.

Сложности познания

Вообще, они довольно сложно поддаются изучению, так как представляют собой симбиоз совершенно разных организмов. Каждый лишайник образован симбиозом автотрофной водоросли и гетеротрофного гриба. Понятно, что сначала приходится изучать биохимию и жизнедеятельность каждого организма в отдельности. Такой метод изучения их физиологии дает много ошибок и погрешностей, а потому ученые имеют огромное количество вопросов, далеко не на все из которых есть ответы. Впрочем, исследователи все же сумели выявить общие закономерности.

Внутреннее строение

В общем-то, все тело лишайника - это массивное переплетение грибных гиф, внутри которых располагаются колонии автотрофных водорослей. Сегодня в науке различают следующие типы лишайников:

• Гомеомерные разновидности (Collema). Клетки колоний фотобионта (водоросли) в хаотичном порядке разбросаны по телу.
• Гетеромерная (Peltigera canina). На поперечном срезе можно четко увидеть слои талома (гиф) и водорослей.

Больше всего существует лишайников, строение которых основано на последнем принципе. В этом случае весь верхний слой образован особенно плотным сплетением грибной ткани, которая защищает тело лишайника от негативных воздействий внешней среды. Кроме того, гриб предотвращает излишне быстрое высыхание (но помогает это далеко не всегда).

На следующем слое расположена колония автотрофных водорослей. В самом центре располагается сердцевина лишайника, которая представляет собой тугой тяж из переплетенных между собой гиф гриба и колонии автотрофа. У этого «стержня» двойственная функция: с одной стороны, лишайник запасает в сердцевине воду. С другой - это своеобразный скелет данного организма. В нижней части расположены ризины. Это своего рода крепления, при помощи которых лишайник цепляется за субстрат. Следует помнить, что полный набор встречается далеко не у всех видов.

Некоторые виды лишайников (цианолишайники) характеризуются тем, что в их структуре имеются сильно локализованные колонии циановодорослей. У этих видов разделение на слои особенно хорошо выражено. Так как питаются лишайники? Ответ на этот вопрос прямо связан с особенностями у них.

О процессе фотосинтеза

Существуют тысячи исследований, которые посвящены именно особенностям фотосинтеза у этих симбиотических организмов. Так как около 10-15% их объема занято водорослью, которая дает им практически все возникает много вопросов об интенсивности процесса. Как ни странно, но простейшие измерения однозначно показали, что интенсивность фотосинтеза у лишайников значительно ниже, если сравнивать их с высшими автотрофными растениями. Так, при проведении аналогии с обыкновенным картофелем соотношение составит 1:16.

Но как объяснить вполне комфортную жизнедеятельность в столь спартанских условиях? В общем-то, ничего особенно сложного в этом нет. Дело в том, что автотрофные высшие растительные организмы большую часть своей жизни «бодрствуют», тогда как лишайники в некоторых местностях едва ли не весь год пребывают в наполовину высушенном состоянии, в анабиозе. Разумеется, им вполне хватает мизерного количества питательных веществ для поддержания жизнедеятельности.

Вот как питаются лишайники. 7 класс в школах биологической направленности может изучать эту тему подробнее, но и в таком случае ответов на многие важные вопросы стандартная образовательная программа не дает. К примеру, когда процесс образования органических веществ для питания протекает медленнее, а когда - немного быстрее?

От чего зависит интенсивность фотосинтеза у лишайников?

Нужно отметить, что интенсивность этого процесса зависит от множества самых разнообразных факторов. Важно и то, что хлоропласты, будучи покрыты плотным слоем гиф, получают намного меньше света, чем аналогичные образования в высших автотрофных растениях и даже водорослях. В принципе, разница эта не так уж и значительна.

Следует знать, что максимальное значение процесса фотосинтеза наблюдается при освещенности в пределах 4000—23000 лк. Такую можно встретить в основных ареалах обитания лишайников: тундре, лесостепи, светлых северных лесах. В тех местностях, где интенсивность освещения значительно выше, в теле симбиотического организма начинается интенсивная выработка темного органического пигмента (париетина), а также специфических только для лишайников веществ (атранорина, к примеру).

Получаемые в результате фотосинтеза полностью аналогичны таковым у Они-то и используются в трофических целях. Вот как питаются лишайники. 7 класс общеобразовательной школы изучает процессы их жизнедеятельности весьма поверхностно, хотя это тема большая и чрезвычайно интересная. Предлагаем вашему вниманию расширенные сведения, которые могут оказаться не только интересными, но и полезными.

Процесс дыхания

Несложно догадаться, что выработка питательных веществ напрямую зависит от дыхания. В отличие от фотосинтеза у лишайников оно интенсивное: 0,2—2,0 мг СО₂ за час выделяет всего лишь один грамм симбиотического организма. Если вы внимательно читали информацию в верхней части статьи, то наверняка поняли, что около 85-90% массы лишайника приходится на вес микобионта. Проще говоря, в кислороде больше нуждается именно грибная часть, а не аутотрофная водоросль. Так как питаются лишайники в обычных условиях не слишком регулярно (причина - суровые климатические условия), немалая часть питательных веществ запасается в их тканях.

Как и фотосинтез, процесс дыхания напрямую зависит от процентного содержания воды.

Следует знать, что минимальный уровень дыхания, который необходим для получения некоторого количества энергии из питательных веществ, лишайник сохраняет почти при любых условиях (пригодных для жизни, конечно же). Данный процесс возможен при следующих диапазонах температур: от -15 до +30, +50 °С. Но оптимальный температурный режим находится в пределах от +15 до +20 °С. С похолоданием начинает преобладать использование кислорода. А при поднятии температуры свыше +35 градусов оба процесса приблизительно выравниваются.

Известен случай, когда лишайник (фото этого вида есть в статье), привезенный в один из московских музеев еще экспедицией Царского археологического общества, преспокойно восстановил свою жизнедеятельность, будучи помещенным одним из сотрудников в цветочный горшок с чуть влажной землей. А ведь к тому времени он уже почти 90 лет находился в абсолютно сухой, закрытой коробке для экспонатов и большую часть времени был лишен даже света!

Неудивительно, что этими организмами так интересуется современная биология. Лишайники наверняка имеют еще немало тайн, раскрытие которых, возможно, ощутимо подстегнет развитие медицины.

Ученые доказали, что основные принципы дыхания лишайников подчиняются тем же закономерностям, что и в случае с высшими автотрофными растениями. Но есть и различия, главным из которых является несколько другой приоритет между поглощением кислорода и выделением углекислого газа. Кроме того, они феноменально устойчивы к воздействию высушивания, низких и высоких температур. Недаром мхи и лишайники могут расти даже в условиях Арктики.

Температурный режим

Наиболее благоприятен для фотосинтеза у лишайников температурный интервал от +10 до +25 градусов по Цельсию. Но способность поглощать углекислоту у них сохраняется вплоть до -25 градусов. Это весьма примечательная особенность лишайников, которая отличает их от высших растений и даже водорослей. При температуре же от -5 до -10 градусов интенсивность усвоения углекислого газа едва ли не больше, чем в более комфортных условиях. У многих растений в этом случае в межклеточном пространстве образуется лед, который попросту разрывает клетки.

В отличие от них лишайники на деревьях, стволы которых буквально разрывает суровый северный климат (трескучие морозы), отлично себя чувствуют при наступлении теплого сезона.

Особенности водного обмена

Исследователи пришли к выводу, что лишайники отличаются особым, крайне специфичным типом водного обмена. Дело в том, что вода в их теле содержится в пространствах между прочными гифами. Когда она замерзает, особого вреда это не приносит, а процесс фотосинтеза и питания продолжает происходить. Однако уже при повышении температуры до +35 градусов по шкале Цельсия и более, процесс фотосинтеза практически останавливается, что кардинально отличает лишайники от растений.

Количество воды, которого будет достаточно для нормальной жизнедеятельности, зависит от семейства. Так, кустистые лишайники способны к фотосинтезу и производству органических веществ для питания почти при полном обезвоживании. Чем толще тело, тем больше в нем может накапливаться влаги, тем меньше она испаряется.

Это особенно важно именно для лишайников, так как в большинстве случаев они произрастают в очень сложных условиях, когда более-менее регулярное поступление воды совершенно не гарантировано. В таких условиях погибло бы любое растение. Лишайник же неплохо чувствует себя даже в условиях настоящих пустынь и Арктики.

Регуляция жидкостного обмена

Можно понять, что регуляторная функция водного обмена у этих организмов устроена совершенно иным образом, чем у высших растений. Так как у них практически нет никаких специализированных систем для этого. К примеру, усвоение воды у них происходит чрезвычайно быстро, но только за счет обыкновенного ее впитывания всей поверхностью тела. Можете провести простейший опыт: налейте на стол небольшое количество воды и положите на лужицу кусок салфетки или туалетной бумаги.

Как видите, вода мгновенно впиталась, так как структура бумаги обладает неплохой адсорбирующей способностью. То же самое происходит и в случае с лишайниками. Так, мы рассматривали эпизод с давным-давно высохшим экземпляром, который когда-то был привезен экспедицией. Когда сотрудник положил лишайник в цветочный горшок, тот попросту мгновенно впитал такой объем жидкости, которого ему хватило для восстановления жизнедеятельности.

Некоторые кустистые лишайники способны впитывать огромное количество жидкости, вес которой составляет до 300% от их собственного. Другие же виды (коллемы, лептогиумы) увеличиваются таким образом в размерах на 400-3900%! Если же говорить о минимальном содержании воды, то оно составляет приблизительно 2% от веса сухого вещества лишайника. Такой лишайник (фото вы найдете в этом материале) по виду совершенно не похож на живой организм.

О скорости отдачи воды

Как и в случае с туалетной бумагой, отдает воду тело симбиотического организма довольно-таки быстро. Всего через час лишайник, который только что впитал едва ли не литр жидкости, может высохнуть до ломкого состояния. Таким образом, «продуктивность» этих организмов крайне циклична: выработка трофических веществ может кардинально изменяться не только в течение сезона, но и на протяжении одного-двух часов!

В последние годы ученые узнали, что некоторые виды лишайников, обитающие в тундре (Evernia prunastri), вполне могут использовать буквально «крохи» солнечного света, изредка пробивающиеся сквозь слой снега. Проще говоря, у них фотосинтез не заканчивается даже зимой.

Размножение лишайников

Помимо этого, особенности лишайников заключаются в наличии сразу трех способов воспроизводства:

• Вегетативный.
• Половой.
• Бесполый.

Гриб, то есть микобионт, может размножаться всеми способами, тогда как водоросль способна исключительно к вегетативному делению. Споры гриба располагаются в особых сумках. Аскомицетные лишайники для процесса размножения используют две основных группы плодовых тел: апотеции и перитеции. Их характеристики следующие:

• Апотеций представляет собой обычное ложе округлой формы. На нем находятся сумки, которые располагаются в промежутках между обычными, не имеющими окончаний гифами. Этот открыто расположенный слой называется гимениумом.
• Перитеций похож на практически полностью закрытую структуру сферической формы. Споры высвобождаются через специальные отверстия, которые расположены на поверхности плодовой сферы.

Некоторые виды могут образовывать также бесполые споры, пикноспоры (пикноконидии). Местом их образования являются пикнидии. Это мешочки сферической или несколько грушевидной формы, которые представляют собой высокоспециализированные гифы. Пикнидии легко распознать, так как они похожи на черные точки, расположенные на ложе.

Когда споры просыпаются, они в подходящих условиях быстро дают начало новым гифам, образующим тело нового лишайника. Они (гифы) также проникают внутрь клеток автотрофных водорослей, после чего формирование нового организма фактически заканчивается.

Значение

Вообще, мхи и лишайники имеют колоссальное значение. В тундре и арктической пустыне они - зачастую единственные которые могут накапливать питательные органические вещества в крайне неблагоприятных условиях. Проще говоря, именно эти организмы являются источником пищи для тех немногочисленных травоядных животных, которые могут проживать в столь суровых местах. Кроме того, только лишайники на деревьях даже в условиях нашего климата зачастую позволяют пережить зиму, к примеру, лосям и косулям.

Лишайники представляют для физиологических исследований сложный объект, так как состоят из двух физиологически противоположных компонентов - гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. Поэтому приходится сначала отдельно изучать жизнедеятельность мико-и фикобионта, что делается с помощью культур, а затем жизнь лишайника как целостного организма. Процесс фотосинтеза у лишайников зависит от многих экологических факторов (освещенности, температуры, влажности и пр.). Хлоропласты клеток водорослей в слоевище под коровым слоем из гиф получают несколько меньше света, чем хлоропласты под эпидермисом в листьях высших растений. Коровый слой, покрывающий слоевище, выполняет функцию защиты от чрезмерно интенсивной радиации в открытых местах. Максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается у лишайников при освещенности в пределах 4000-23000 лк – такие показатели освещенности характкрны для большинства их местообитаний в тундрах, лесотундрах, светлых хвойных лесах. Там, где освещенность выше, слоевище защищено темными пигментами и лишайниковыми веществами.

Темпертурный оптимум фотосинтеза для большинства лишайников находится в пределах от –10 - +25. Для нормальной фотосинтетической активности слоевище должно содержать определенное количество воды, зависящее от анатомо-морфологического типа лишайника. В общем в толстых слоевищах оптимальное содержание воды для активного фотосинтеза ниже, чем в тонких и рыхлых слоевищах. Лишайники усваивают воду (в виде дождя, снега, тумана, росы и пр.) очень быстро, но пассивно всей поверхностью своего тела и отчасти ризоидами нижней стороны. Такое поглощение слоевищем воды представляет собой простой физический прцесс, как, например, впитывание воды фильтровальной бумагой. 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%.

Минимальное содержание воды в лишайниках в природных условиях составляет примерно 2-15% от сухой массы слоевища. Отдача воды слоевищем происходит довольно быстро. Насыщенные водой лишайники на солнце через 30-60 мин теряют всю свою волду и делаются хрупкими. Из этого вытекает своеобразная «аритмичность» фотосинтеза лишайников – его продуктивность меняется в течение дня, времени года, ряда годов в зависимости от общих экологических условий, особенно гидрологических и температурных.

С фотосинтетической деятельностью непосредственно связано дыхание лишайников. Показано, что оно в общем ниже, чем у высших растений, и составляет в среднем 0,2 - 2,0 мг выделяемого углекислого газа на 1г сухой массы за 1 ч. Так как у большинства лишайников в слоевище по объему и массе преобладает грибгой компонент, то полагают, что интенсивность дыхания в основном обусловливается жизнедеятельностью микобионта. Дыхание зависит от содержания воды в слоевище и от температуры. Увеличение содержания воды сопровождается повышением интенсивности дыхания, и, наоборот. Амплитуда температуры, при которой возможно дыхание лишайников, широка: от –15 до +30, +50, при этом оптимум дыхания обыкновенно наблюдается в пределах от +15 до +20. При повышении температуры от 0 до +35`C интенсивность дыхания возрастает, а при +35`C поглощение и высвобождение углекислого газа уравновешиваются.

Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые имеют в качестве фикобионта зеленые водоросли, воспринимают соединения азота из водных растворов, когда их слоевища пропитываются водой. Возможно, что часть азотистых соединений берут и прямо из субстрата – почвы, коры деревьев и т.д. Что касается других компонентов питания, участвующих в обмене веществ, особенно минеральных элементов, то бросается в глаза способность лишайников накапливать в своем слоевище те вещества, которые в таких количествах для его нормальной жизнедеятельности, казалось бы, и не нужны. Биологический смысл такого накапливания не установлен.