Реферат: Лишайники
на тему: «Лишайники»
Выполнил:
ст.гр.161
Перекатова Е.В.
Руководитель:
Угай Т.Г.
Томск-99
В МИРЕ ЛИШАЙНИКОВ
Мимо малого мира проходишь ты как посторонний.
Сев на камень, вглядись в удивительный микрорельеф.
На лесном валуне - между мхами - причуды кладонии.
Эти формы познай, их фантастику запечатлев.
Будто явлен в модели нам образ другой биосферы!
Вот лишайник - как рюмочка, рядом-как гранистый лед.
А наросты цетрарий похожи на дебри Венеры,
Через эту чащобу торопится жук-вездеход.
Без лишайников Север всю прелесть бы сразу утратил,
Потому изучаю палитру задобренных скал.
Ю. Линник
Лишайники и их отличие от других растений
Лишайники представляют своеобразную группу комплексных организмов, тело
которых всегда состоит из двух компонентов – гриба и водоросли. Сейчас
каждый школьник знает, что в основе биологии лишайников лежит явление
симбиоза – сожительства двух различных организмов. Но еще немногим более
ста лет назад лишайники были для ученых великой загадкой, и открытие
Симоном Швенденером в 1867 г. их сущности оценивалось как одно из
наиболее удивительных открытий того времени.
Однако 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. По степенно количество известных видов лишайников возрастало.
Правда, в те времена их называли нередко то мхами, то водорослями, то
даже «хаосом природы» и «убогой нищетой растительности».
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, филогенией, строением, систематикой, биохимией,
физиологией, распространением и экологией лишайников. Ниже эти вопросы
будут освещены.
Чем же лишайники отличаются от других растений?
Во-первых, специфичный признак лишайников - симбиотическое сожительство
двух разных организмов - гетеротрофного гриба (микобионта) и автотрофной
водоросли (фикобионта).
Во-вторых, лишайники образуют особые морфологические типы, жизненные
формы, не встречающиеся отдельно у слагающих лишайниковое слоевище
грибов и водорослей.
В-третьих, для лишайников в целом и каждого его компонента в отдельности
характерен особый тип метаболизма.
В-четвертых, весьма специфична биохимия лишайников, образование в них
вторичных продуктов обмена - лишайниковых веществ, не встречающаяся в
других группах организмов.
Наконец, лишайники отличаются от других групп веществ, в том числе и от
свободноживущих грибов и водорослей, особой биологией: способом
размножения, медленным ростом, отношением к экологическим условиям.
На основании этих специфических свойств лишайников можно дать следующее
определение: лишайниками являются организмы, тело (слоевище) которых
всегда состоит из двух компонентов - автотрофного фикобионта и
гетеротрофного микобионта, образующих единое симбиотическое
сожительство, отличающееся свободными морфологическими типами и особыми
физиолого-биохимическими процессами.
Лишайники делятся на три неравноценные группы:
К ней относится большее число лишайников, класс сумчатых лишайников, т.
к. образованы сумчатыми грибами
Небольшая группа, класс базидиальных лишайников, т. к. образованы
базидиальными грибами (менее устойчивые грибы)
“Несовершенные лишайники” получили свое название из-за того, что у них
небыли обнаружены плодовые тела со спорами
Компоненты лишайников и их взаимоотношение
Грибной компонент (микобионт)
Представители трех классов грибов- аскомицетов, базидиомицетов и
фикомицетов, вступив в контакт с водорослью, дали начало образованию
лишайников.
О близости с грибами говорит строение вегетативного тела лишайника и их
плодовых тел. Вегетативное тело лишайника, называемое таломмом или
слоевищем, целиком состоит из переплетения грибных гиф. Водоросли же
либо разбросаны в беспорядке среди грибных гиф по всей толще слоевища,
либо расположены отдельным дифференцированным слоем несколько ниже его
поверхности. Вегетативное тело лишайника целиком живет в воздушной
среде. Гифы, образующие слоевище лишайника, представляют собой простые
или разветвленные тонкие (шириной 3-10 мкм) нити, растущие вершиной.
Гифа покрыта двухслойной оболочкой, под которой находится протоплазма.
Обычно гифы поделены поперечной перегородкой на клетки. Протоплазма
лишайника слегка зерниста. В вегетативной клетке почти всегда имеется
одно ядро. Оказывается, что переход вегетативных гиф лишайникового
слоевища к воздушному образу жизни привела к утолщению их оболочек. В
таких слоевищах грибные гифы с сильно утолщенными стенками выполняют
роль механической, укрепляющей ”ткани”. Так же увеличен обмен веществ за
счет утолщения плазматического тяжа с соседними клетками.
Тесный контакт с водорослью обеспечил появление у микобионта лишайника
некоторых специфичных типов гиф: ищющие и охватывающие. Ищущие гифы
являются боковыми ответвлениями обычных гиф. После того как ищущие гифы
обнаруживают водорсль, у них появляются боковые ответвления, плотно
захватывающие и тесно оплетающие клетки водоросли - это охватывающие
гифы. Еще один тип специфичный для лишайниковых гиф- это двигательные
гифы. Они возникают в зоне водорослей и служат для переноса их клеток в
растущий край слоевища, который обычно будет образован одними только
гифами микобионта и не содержит водорослей.
Благодаря воздушному образу жизни и симбиозу с водорослями у грибов
появилась тенденция к развитию сложных вегетативных структур. Как
правило, микобионт лишайника образует сложноустроенные талломы, с хорошо
дифференцированными анатомическими слоями, которые встречаются лишь у
лишайников.
Водорослевый компонент (фикобионт)
Водоросли, встречающиеся в слоевище лишайников, называются фикобионтами
лишайников. По своему систематическому отношению они относятся к
различным отделам: к сине- зеленым (cyanophyta), зеленым (chlorophyta),
желто- зеленым (xanthophyta) и бурым (phaeophyta) водорослям.
Долгое время считалось, что каждому виду лишайника соответствует свой
вид водоросли. Однако сравнительно небольшое количество водорослей
способно существовать в симбиозе с грибом. Водоросли, окруженные со всех
сторон грибной тканью, значительно меньше света, чем это необходимо для
нормальной жизнедеятельности. И если водоросль не может приспособиться к
осуществлению процесса фотосинтеза при минимальной световой
интенсивности, то она неизбежно погибает. Значит, при образовании
слоевища лишайника не гриб подбирает себе подходящего партнера из числа
водорослей. Как показало изучение лишайниковых фикобионтов, в слоевище
лишайников встречаются представители 28 родов водорослей.
Водоросли в слоевище лишайников очень сильно изменяют свой внешний
облик. Особенно это касается нитчатых водорослей, которые под действием
гриба распадаются на отдельные клетки и часто деформируются.
Размножаются водоросли внутри слоевища обычно делением или
апланоспорами.
Существуют различия между фикобиантами лишайников и свободноживущим
водорослями. Так фикобионты лишайников отличаются замедленным ростом в
слоевище. Интересно, что при таком росте фотосинтетическая способность у
лишайниковых водорослей ничуть не изменилась. Так же было установлено,
что водоросли в слоевище лишайников полностью или в значительной степени
лишены своих избыточных ассимилированных ими веществ, крахмалом и
запасными веществами, липоидов, гликогена и других. Лишайниковые
водоросли очень устойчивы к высоким температурам, способны переносить
длительное высушивание.
Так лишайниковые водоросли претерпевают не только морфологические, но и
физиологические изменения.
Взаимоотношения гриба и водоросли в теле лишайника.
Вопрос взаимоотношения гриба и водоросли в слоевище лишайника занимал
умы ученых еще в конце прошлого столетия, да и в наше время продолжает
волновать лихенологов. Со дня открытия С.Швендера прошло более 100 лет.
За этот период появилось не менее десятка теорий, пытающихся объяснить
отношение между грибом и водорослью, однако среди них нет ни одной
общепризнанной и окончательно доказанной. С.Швендер, обнаружив, что
лишайник состоит из гриба и водоросли, предположил, что гриб в слоевище
паразитирует на водоросли. Однако он ошибочно отвел роль хозяина, а
водоросли-раба.
Но уже в те времена некоторые ученые выдвинули мысль о двустороннем
паразитизме компонентов лишайника – гриба на водоросли и водоросли на
грибе. При этом было высказано предположение, что гриб и водоросль в
слоевище лишайника находятся в полном морфофизиологическом единстве и
связаны между собой так же, как корни и листья цветковых растений.
Такое сравнение, безусловно, было совсем необоснованным.
Наибольшее распространение среди ученых того времени получила теория
мутуалистического симбиоза. Сторонники этой теории считали, что в
слоевище лишайника гриб и водоросль находятся во взаимовыгодном
симбиозе: водоросль «снабжает» гриб органическими веществами, а гриб
«защищает» водоросль от чрезмерного нагревания и освещения и
«обеспечивает» ее водой и неорганическими солями. Однако в 1873 г.
этой идеалистической теории был нанесен удар. Известный французский