Введение: Что такое лишайники. 1. История изучения лишайников. 2.Чем же отличаются лишайники от других растений? 3.Взаимоотношения гриба и водоросли в. - презентация

1

2 Введение: Что такое лишайники. 1. История изучения лишайников. 2.Чем же отличаются лишайники от других растений? 3.Взаимоотношения гриба и водоросли в теле лишайника: а) грибной компонент; б) водорослевый компонент. 4. Внешнее и внутреннее строение лишайников. 5. Размножение лишайников. 6. Способы питания лишайников. 7. Использование лишайников для датировки исторических объектов. Список литературы

3 Лишайники очень интересная и своеобразная группа низших растений. В лишайнике сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль (чаще зеленая), которая в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, потребляющий это вещество. Гриб получает от водоросли органические вещества углеводы, но в то же время как бы предоставляет водоросли, находящейся внутри тела лишайника, среду обитания, защиту от пересыхания и перегревания и т. д. Гриб снабжает водоросль достаточным количеством воды и растворенных в ней минеральных солей, которые он сам поглощает из окружающей среды (субстрата, атмосферного воздуха). В этом паразитизме имеются и черты симбиоза.

4 Слово "лишайник" пришло из Древней Греции. Термин впервые был введен Теофрастом, бывшем современником Платона и Аристотеля и жившем в г.г. до нашей эры. Самая ранняя напечатанная иллюстрация лишайников относится к 1480 году и изображает виды родов Уснея (Usnea) и Лобария (Lobaria). Марчелло Мальпиги, известнейший итальянский биолог, в 1686 году в своей Opera Omnia первым описал соредии у лишайников. Шотландец Роберт Морисон в своей книге Plantarum Historiae Universalis Oxoniensis первым отнес лишайники к грибам и назвал их мохо-грибами. Карл Линней, знаменитый шведский биолог и создатель биномиальной системы, включил все известные к тому времени лишайники в один род, разделенный на семь секций в зависимости от жизненной формы. Позднее Ахариус, различал два типа размножения: соредии и аскоспоры. Каждому виду лишайника присваивалось биномиальное название и краткое описание, включающее структуру, местообитание, местонахождение и синонимику.

5 Однако осознание двойственной структуры лишайников пришло позднее, когда на основании опытов А. С. Фаминцина и О. И. Баранецкого гипотезу о дуализме лишайников в 1867 году высказал Швенденер. Классификация лишайников претерпевала существенные изменения: сначала их называли мхами, затем мохо-грибами (musco-fungi), затем лишайниками, и наконец, лихенизированными грибами. В настоящее время лишайники включены в классификационную систему грибов (Ascomycota). Большинство видов лишайников относятся к классу Lecanoromycetes. Таким образом полное систематическое положение, например, широко распространенного лишайника Леканоры разнообразной (Lecanora allophana) следующее: Phylum Ascomycota, Subphylum Pezizomycotina, Class Lecanoromycetes, Order Lecanorales Nannf, Suborder Lecanorineae, Family Lecanoraceae Korb, Genus Lecanora Ach, Species Lecanora allophana Nyl.

6 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.

7 Представители трёх 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 талломом 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 живут в воздушной среде. Тесный контакт с водорослью обеспечил появление у микобионта лишайника некоторых специфичных типов гиф: ищущие и охватывающие. Ищущие гифы обнаруживают водоросль, у них появляются боковые ответвления, плотно захватывающие и тесно оплетающие клетки водоросли - это охватывающие гифы. Двигательные гифы служат для переноса клеток водоросли в растущий край слоевища. Водоросли, встречающиеся в слоевище лишайников, называются фикобионтами лишайников. По своему систематическому отношению они относятся к различным отделам: к сине- зеленым, зеленым, желто- зеленым и бурым водорослям. Отношения между грибом и водорослью основаны на паразитизме, особенно сильном со стороны гриба, который использует также отмершие клетки водоросли, являясь в данном случае сапротрофом. Гриб, образующий лишайник, как правило, не проявляет избирательной способности по отношению к водорослям, но не каждая водоросль может существовать в тесном контакте с грибом и при этом нормально жить и развиваться.

8

9

10

11

12

13 Интенсивность фотосинтеза у лишайников ниже, чем у высших растений. Но такая интенсивность все же обеспечивает нормальную жизнедеятельность лишайников, что легко объясняется, если учесть наличие частых периодов высыхания 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.). Коровой слой, покрывающий слоевище, выполняет функцию защиты от чрезмерно интенсивной радиации в открытых местах. Для нормальной фотосинтетической активности слоевище должно содержать определенное количество воды, зависящее от анатомоморфологического типа лишайника. Лишайники усваивают воду (в виде дождя, снега, тумана, росы и пр.) очень быстро, но пассивно всей поверхностью своего тела и отчасти ризоидами нижней стороны.

14 Отдача воды слоевищем также происходит довольно быстро. Насыщенные водой лишайники на солнце через 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 гидрологических и температурных. Процессы дыхания имеют некоторые особенности: низкая интенсивность дыхания, высокая устойчивость дыхания к высушиванию и низкой температуре. Это можно считать приспособлением к жизни в неблагоприятных местообитаниях. Важным компонентом в питании 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. 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.

15 Многие представители исконно местной флоры иногда целиком исчезают с территорий, подвергающихся интенсивному антропогенному воздействию и загрязнению. К их числу относятся и лишайники. Все необходимое для жизни лишайники получают из воздуха и атмосферных осадков и при этом не имеют специальных приспособлений, предотвращающих поступление в их тела различных загрязнителей. Особенно губительны для лишайников различные окислы, образующие при соединении с водой кислоты той или иной концентрации. Поступая в таллом, такие соединения разрушают хлоропласты водорослей, равновесие между компонентами лишайника нарушается, и организм гибнет. Поэтому многие виды лишайников быстро исчезают с территорий, подверженных значительному загрязнению, в частности из городов, где автотранспорт и ТЭЦ являются поставщиками кислотных загрязнителей. Это даёт основание назвать лишайники «гигиенометрами», видовой состав и состояние, которых на данной территории отражают качество воздуха и комфортность условий проживания для самого человека. Действительно, долгоживущие и медленнорастущие лишайники, реагирующие в условиях постоянного воздействия загрязнений даже на относительно слабое увеличение их концентрации, оказались очень удобным объектом для подобной биоиндикации. И в последние десятилетия нашего века во многих странах видовой состав и особенности распространения лишайников, в особенности эпифитных, в городах, зонах воздействия крупных объектов индустрии и на других территориях стали объектом пристального изучения специалистов. Конечно, данные о видовом составе лишайников не могут быть основой для оценки фактической концентрации загрязнителей в среде. Хотя для некоторых регионов и была найдена зависимость концентрации двуокиси серы в воздухе и наличием в местной лихенофлоре представителей тех или иных конкретных видов, это не может быть механически перенесено на другие территории. Однако нельзя забывать, что с биологической точки зрения и с позиций охраны природы фактические концентрации загрязнителей в среде малоинформативные. Куда важнее знать биологический эффект многовариантного действия различных фитотоксикантов, наглядно интегрируемый в реакции лишайников. Исчезновение представителей чувствительных к загрязнению видов должно быть сигналом опасности для других организмов, и в том числе для человека.

16 В наши дни было бы даже удивительно встретить в сохранившихся в городе лесных массивах, в которых, видимо, нет квадратного дециметра, по которому бы не ступала нога человека (а вытаптывание весьма негативно действует на лишайники), представителей таких заметных напочвенных видов, как исландский мох, олений мох, Peltigera или Stereo-caulon tomentosum. Отсутствие на деревьях бородовидных бриорий (Bryoria) и усней (Usnea), накипных Pertusaria или ряда видов рода Lecanora связано с сильным загрязнением воздушного бассейна, поскольку представители этих видов отрицательно реагируют даже на незначительную примесь в воздухе таких загрязнителей, как двуокись серы, окислы азота, углерода и другие. И конечно же, как причину исчезновения многих лишайников следует назвать уничтожение их местообитаний, застройку обширных площадей жилыми домами, предприятиями, прокладку дорог и многие другие процессы, продолжающиеся и поныне. Эти отдельные факты свидетельствуют, что лишайники как таксономическая группа еще длительное время будут сохранять свои позиции на планете и, возможно, переживут человека. Конечно, многие виды лишайников исчезают из тех или иных подвергшихся загрязнению районов. Многие, но не все. Некоторые продолжают существовать на этих площадях, а иногда даже расширяют за их счет территорию своего распространения. В Западной Европе, например, слоевища Lecanora conizaeoides весьма обильны во многих загрязненных районах, а еще в начале века этот вид там находили чрезвычайно редко. В Московской области почти повсеместно и обильно встречается незаметный, но очень устойчивый Scoliciosporum chlorococcum - корковый вид, в начале века также не указываемый для Средней России. Так что лишайники как группа организмов на планете сохранятся. И когда человечество по тем или иным причинам исчезнет с лица Земли, они вновь освоят некогда занимаемые ими местообитания. А отступление отдельных видов с конкретной территории должно быть тревожным сигналом, прежде всего для нас. Ибо ясно, что качество воздуха в городе требует принятия эффективных и масштабных мер для его улучшения.