Лишайники - своеобразные комплексные организмы, слоевище которых представляет собой объединение гриба и водоросли, находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом, чаще - в симбиозе. Известно свыше 20 тыс. видов лишайников.
От других организмов, в том числе и от свободноживущих грибов и водорослей, они отличаются формой, строением, характером обмена веществ, особыми лишайниковыми веществами, способами размножения, медленным ростом (от 1 до 8 мм в год).
Особенности строения
Слоевище лишайников состоит из переплетенных грибных нитей - гиф, и расположенных между ними клеток (или нитей) водорослей.
Различают два основных типа микроскопической структуры слоевища:
- Гомеомерный;
- гетеромерный.
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.
В лишайнике гетеромерного типа клетки водорослей сосредоточены в одном слое, который получил название гонидиального слоя . Ниже него находится сердцевина, состоящая из рыхло расположенных нитей гриба.
Наружными слоями лишайника являются плотные слои грибных нитей, которые называются корковыми слоями. С помощью грибных нитей, отходящих от нижнего коркового слоя, лишайник прикрепляется к субстрату, на котором произрастает. У некоторых видов нижняя кора отсутствует и он крепится к субстрату нитями сердцевины.
Водорослевой компонент лишайника состоит из видов, относящихся к отделам сине-зелёных, зеленых, жёлто-зелёных и бурых. Представители 28 родов из них вступают в симбиоз с грибами.
Большинство этих водорослей может быть и свободноживущими, но некоторые встречаются только в лишайниках и пока не обнаружены в свободном состоянии в природе. Находясь в слоевище, водоросли очень изменяются внешне, а также становятся более устойчивыми к высоким температурам, могут переносить длительное высушивание. При культивировании их на искусственных средах (отдельно от грибов) приобретают вид, характерный для свободноживущих форм.
Слоевище лишайников разнообразно по форме, размерам, строению, окрашено в различные цвета. Окраска слоевища обусловлена наличием пигментов в оболочках гиф и плодовых телах лишайников. Различают пять групп пигментов: зеленые, синие, фиолетовые, красные и коричневые. Обязательным условием для образования пигментов является свет. Чем ярче освещение в местах произрастания лишайников, тем ярче они окрашены.
Форма слоевища также может быть разнообразной. По внешнему строению слоевища лишайники делят на:
- Накипные;
- листоватые;
- кустистые.
У накипных лишайников слоевище имеет вид корочки, плотно сросшейся с субстратом. Толщина корочек различна - от едва заметной накипи или порошковидного налета до 0,5см, диаметр - от нескольких миллиметров до 20-30см. Растут накипные виды на поверхности почв, горных пород, коре деревьев и кустарников, обнаженной гниющей древесине.
Листоватые лишайники имеют форму листовидной пластинки, горизонтально расположенной на субстрате (пармелия, стенная золотянка). Обычно пластинки округлые, 10-20см в диаметре. Характерной особенностью листоватых видов является неодинаковая окраска и строение верхней и нижней поверхностей слоевища. У большинства из них на нижней стороне слоевища образуются органы прикрепления к субстрату - ризоиды, состоящие из собранных в тяжи гиф. Растут они на поверхности почвы, среди мхов. Листоватые лишайники по сравнению с накипными являются более высокоорганизованными формами.
Кустистые лишайники имеют форму прямостоящего или повисающего кустика и прикрепляются к субстрату небольшими участками нижней части слоевища (кладония, исландский лишайник). По уровню организации кустистые виды - высший этап развития слоевища. Их слоевища бывают разных размеров: от нескольких миллиметров до 30-50см. Повисающие слоевища кустистых лишайников могут достигать 7-8м. Примером может служить лишайник, свисающий в виде бороды с ветвей лиственниц и кедров в таежных лесах (бородатый лишайник).
Размножение
Размножаются лишайники в основном вегетативным путем. При этом от слоевища отделяются кусочки, разносятся ветром, водой или животными и в благоприятных условиях дают новые слоевища.
У листоватых и кустистых лишайников для вегетативного размножения в поверхностных или более глубоких слоях формируются специальные вегетативные образования: соредии и изидии.
Соредии имеют вид микроскопических клубочков, в каждом из которых находится одна или несколько клеток водоросли, окруженных гифами гриба. Соредии образуются внутри слоевища в гонидиальном слое листоватых и кустистых лишайников. Сформированные соредии выталкиваются из слоевища наружу, подхватываются и разносятся ветром. При благоприятных условиях она прорастают в новых местах и образуют слоевища. Размножаются соредиями около 30% лишайников.
Питание
Особенности питания лишайников связаны со сложным строением этих организмов, состоящих из двух компонентов, которые получают питательные вещества разными способами. Гриб – гетеротроф, а водоросль – автотроф.
Водоросль в составе лишайника обеспечивает его органическими веществами , полученными путем фотосинтеза. Гриб лишайника получает от водоросли высокоэнергетические продукты: АТФ и НАДФ. Гриб, в свою очередь, с помощью нитевидных отростков (гифа) выполняет роль корневой системы. Так лишайник получает воду и минеральные соединения , которые адсорбируются из почвы.
Также лишайники способны всем телом впитывать воду из окружающей среды, во время туманов и дождей. Для выживания им нужны азотистые соединения . Если водорослевый компонент таллома представлен зелеными водорослями, то азот поступает из водных растворов. Когда же фикобионтом выступают сине-зеленые водоросли, возможна фиксация азота из атмосферного воздуха.
Для нормального существования лишайников необходимы в достаточном количестве свет и влага . Недостаточная освещенность препятствует их развитию, так как замедляются фотосинтезирующие процессы и лишайники недополучают питательных веществ.
Светлые сосновые леса стали оптимальным местом для их жизни. Хотя лишайники и относят к наиболее устойчивым к засухе видам, все же вода им необходима. Только во влажной среде осуществляются дыхательные и обменные процессы.
Значение лишайников в природе и жизни человека
Лишайники очень чувствительны к вредным веществам, поэтому не растут в местах с высокой запыленностью и загазованностью воздуха. Так, их используют как индикаторы загрязненности.
Принимают участие в круговороте веществ в природе. Их фотосинтезирующая часть способна продуцировать органические вещества в местах, где другие растения не могут выжить. Важная роль лишайников в почвообразовании, они селятся на безжизненной скалистой поверхности и после отмирания образуют гумус. Так появляются благоприятные условия для роста растений.
Кормовые лишайники являются важным звеном в пищевой цепочке. К примеру, олени, косули, лоси питаются оленем мхом или ягелем. Служат материалом для гнезд птиц. Лишайниковая манна или Аспицилия съедобная используется в кулинарии.
Парфюмерная промышленность применяет их для придания стойкости духам, а текстильная – для покраски тканей. Известны также виды с антибактериальными свойствами, которые используют при изготовлении лекарств, для борьбы с туберкулезом, фурункулезом.
Отдел лишайники занимают особое место в растительном мире. Их строение очень своеобразно. Тело, называемое слоевищем, состоит из двух организмов — гриба и водоросли, живущих как один организм, В составе некоторых видов лишайников обнаружены бактерии. Такие лишайники представляют собой тройной симбиоз.
Слоевище образовано переплетением гиф гриба с клетками водорослей (зеленых и сине-зеленых).
Живут лишайники на скалах, деревьях, почве, как на Севере, так и в тропических странах. Разные виды лишайников имеют различную окраску - от серой, желтоватой, зеленоватой до бурой и черной. В настоящее время известно более 20 000 видов лишайников. Изучает лишайники наука, которая называется лихенологией (от греч. «лейхен» - лишайник и «логос» - наука).
По морфологическим признакам (внешнему виду) лишайники делятся на три группы.
- Накипные, или корковые, прикрепляющиеся к субстрату очень плотно, образуя корку. Эта группа составляет около 80% всех лишайников.
- Листоватые, представляющие собой пластинку, похожую на пластинку листа, слабо прикрепленную к субстрату.
- Кустистые, представляющие собой свободные маленькие кустики.
Лишайники - очень неприхотливые растения. Они растут в самых бесплодных местах. Их можно встретить на голых скалах, высоко в горах, где не живут другие растения. Растут лишайники очень медленно. Например, «олений мох» (ягель) за год вырастает всего на 1 - 3 мм. Живут лишайники до 50 лет, а некоторые до 100 лет.
Размножаются лишайники вегетативно, кусочками слоевища, а также особыми группами клеток, появляющихся внутри их тела. Эти группы клеток образуются во множестве. Тело лишайника разрывается под давлением их разросшейся массы, и группы клеток разносятся ветром и дождевыми потоками.
Лишайники в природе и в хозяйственной деятельности играют важную роль. Лишайники являются первыми растениями, которые поселяются на скалах и им подобных бесплодных местах, где другие растения жить не могут. Лишайники разрушают поверхностный слой скалы и, отмирая, образуют слой гумуса, на котором уже могут поселяться другие растения.
Ягель, или «олений мох», по своей питательности превышает картофель и является главным кормом для северных оленей, способных доставать их из-под снежного покрова. Олени же дают человеку молоко, мясо, шерсть, кожу и используются как рабочий скот.
Некоторые виды лишайников применяются в медицине: исландский лишайник, или «исландский мох», богат витамином С и служит лекарством при цинге (заболевание десен), пармелия применяется для предохранения ран от нагноения. В пустынях произрастает съедобный лишайник: он имеет вид комочков, которые могут перекатываться ветром на далекие расстояния и быть ценной находкой для каравана в пустыне. Называют этот лишайник манной. Исландский лишайник используется в Исландии как пища для людей: из него приготавливают хлеб и кашу. Некоторые виды лишайников используются в парфюмерии для придания стойкости духам. Из некоторых видов лишайников делают лакмус.
Обилие лишайников свидетельствует о чистом воздухе в данной местности, гак как они не выносят копоти и дыма городского воздуха, поэтому они практически отсутствуют вдоль шоссейных дорог и магистралей и редко встречаются в больших городах.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
Тест на тему «Лишайники»
I . В части А выбери один правильный ответ.
А1. Наука о лишайниках называется:
микология;
лихенология;
бриология.
А2. Организмы, которые вместе с водорослями входят в состав лишайников:
мхи;
грибы;
бактерии.
А3. Основная функция сердцевины лишайника:
укрепляет слоевище;
выполняет фотосинтез;
проводит воздух к клеткам водорослей.
А4. Тело лишайника называют:
грибница;
слоевище;
плодовое тело.
А5. Способ питания лишайников:
автотрофы;
гетеротрофы;
автогетеротрофы.
А6. Лишайники – индикаторы:
чистоты воздуха;
чистоты воды;
загрязнения почвы.
А7. Тип слоевища лишайника:
прямостоячий;
кустистый;
чешуйчатый.
А8. Лишайники размножаются:
половым путем;
бесполым путем;
половым и бесполым путем.
А9. Автотрофным компонентом лишайника могут быть:
бурые и зеленые водоросли;
только зеленые водоросли;
зеленые водоросли и цианобактерии.
А10. В составе лишайника гриб получает от водоросли:
воду;
органические вещества;
минеральные соли.
А11. В составе лишайника водоросль получает от гриба:
воду и минеральные соли;
воду и углеводы;
кислород, воду и минеральные соли.
А12. Гетеротрофным компонентом лишайника могут быть:
зеленые водоросли;
грибы;
грибы и зеленые водоросли.
А13. Листоватые лишайники к субстрату прикрепляются:
слоевищем;
толстой короткой ножкой;
гифами гриба.
А14. Накипные лишайники прикрепляются к субстрату:
нижней корой;
при помощи специальных выростов слоевища;
при помощи ризоидов.
А15. Какая из групп организмов могла бы распространиться первой на новообразованном вулканическом острове?
папоротники;
лишайники;
хвощи.
II . В части В выберите несколько правильных ответов.
В1. Главный отличительный признак лишайника:
от наличия пигментов;
от цвета слоевища;
от окраски лишайниковых кислот;
от цвета водоросли;
от условий освещения.
В2. Слоевища лишайников, живущие внутри деревьев и камней называются:
изолированные;
эндолитные;
сапрофитные;
эндофлеодные;
внутренние.
В3. Какое значение имеют лишайники?
разрушают горные породы;
обеспечивает растения органическими веществами;
используется в парфюмерной промышленности;
составляют покров тундры;
вред судоходству.
В4. Найдите соответствие между:
а) названиями лишайников и их типом слоевища:
А) Листоватый 1) Уснея
2) Кладония
В) Кустистый 3) Пельтигера
4) Леканора
5) Пармелия
6) Цетрариа
б) названием лишайника и характерными признаками:
А) Уснея 1) Листовидные пластинки.
Б) Пармелия 2) Имеет вид разветвленного кустика.
3) Возможность отделения таллома от субстрата возможно крупными фрагментами.
4) Возможность отделения таллома от субстрата возможно целиком.
III . Вставьте пропущенное слово.
Лишайники являются …………. организмами. ………… компонент лишайника (водоросли или цианобактерии) в результате …………. образует органические вещества, …………… (гриб) – поглощает воду и ……………. Тело лишайника представляет собой …………… или слоевище. По внешнему строению различают три основные формы лишайников: ………….., кустистые и …………… По внутреннему строению лишайники подразделяют на две группы: …………… и ………………
IV . Ответьте на вопрос.
Почему лишайники называют «пионерами растений»?
Правильные ответы:
Часть А. А1. 2 Часть В. В1. 1, 3, 5.
А2. 2 В2. 2, 4.
А3. 3 В3. 1, 3, 4.
А4. 2 В4. А – 5, ; В – 1, 2, 6.
А5. 3 В5. А – 2, 3; Б – 1, 4.
А6. 1
А7. 2
А8. 3
А9. 3
А10. 2
А11. 1
А12. 2
А13. 2
А14. 3
А15. 2
Задание III . Пропущенные слова : симбиотическими, автотрофный, фотосинтеза, гетеротрофный, минеральные вещества, таллом, накипные, листоватые, гомеомерные, гетеромерные.
Задание IV . Ответ: Лишайники, выделяя специфические кислоты, способны разрушать поверхность камней. В результате фотосинтеза они образуют органические вещества. Отмирая, лишайники образуют перегной. На субстрате, преобразованном лишайниками, могут поселяться растения. Такая работа лишайников позволяет назвать их «пионерами растений».
Критерии оценивания:
Часть А – 1 балл;
Часть В – 2 балла;
Задание III , IV – 3 балла.
40% – 60% — «3»;
60% — 80% — «4»;
80% — 100% — «5».
Список литературы:
Ионцева А.Ю. Биология в схемах и таблицах/ — М.: Эксмо,2012. – 352с.
Лебедев А.Г. Биология: Учеб.-справ. пособие/ М.: ООО «Издательство Астрель»: ООО «Издательство АСТ», 2004. – 287с.: ил. – (Справочник школьника).
Пономарева И.Н. Биология: 6 класс: учебникдля учащихся общеобразовательных учреждений/ — М.: Вентана-Граф, 2011. – 240с.: ил.
Серебрякова Т.И., Еленевский А.Г., Гуленкова М.А. Биология: Растения, бактерии, лишайники: Учеб. для 6-7 кл. общеобразоват. учеб. заведений/ — М.: Просвещение, 1994.- 224с.: ил.
Трайтак Д.И., Трайтак Н.Д. Биология растений, бактерий, грибов и лишайников: Сборник задач и упражнений. 6(7) кл.: Пособие для учащихся общеобразоват. учреждений. – 2-е изд., испр. – М.: Мнемозина, 2002. – 160с.: ил.
Природа богата и чрезвычайно разнообразна, в чем можно убедиться, посетив различные уголки нашей огромной страны или заказав туры в другие государства. Любопытно выглядит особая группа растений, которая отличается от тех растений, которые мы привыкли видеть ежедневно, - лишайники. Это одновременно распространенный вид, и при этом представители его нельзя назвать вездесущими. Итак, давайте разберемся, где растут лишайники.
Где растет лишайник?
Лишайниками называют группу живых организмов, которые представляют собой ассоциацию грибов с водорослями, которые живут как единый организм. В природе насчитывают не менее 26 тысяч их видов, среди которых различают следующие:
- эпилитные, произрастающие на каменистых поверхностях;
- эпигейные, их среда обитания – почва (такие как );
- эпифитные, покрывающие древесные стволы.
При этом лишайники можно встретить всюду в диких условиях – они произрастают на каждом континенте, не исключая Антарктиду. Удивительно, но даже в бесплодных землях арктических просторов встречается этот уникальный вид. Это именно то место, где растут черные лишайники. Там низкие температуры, практически нет воды, но такая темная окраска помогает организму быстро поглощать выделяемую в низком количестве солнечную радиацию. Ну а воду черный лишайник берет из таявшего на солнце снега. В течение долгого времени лишайники оставались загадкой для ученых. По правде говоря, до сих пор в научном мире нет единой точки зрения, что есть лишайник – представитель царства грибов или царства растений.
Зона произрастания, где растут кустистые лишайники, - это, в первую очередь, голые скалы, деревья и почва. Причем, лишайник прекрасно себя чувствует в суровых условиях Севера, в тайге, высокогорьях, так и посреди жарких территорий тропических стран. Будучи культурой неприхотливой, лишайник обосновывается высоко в горах и на бедных землях. При этом лишайники, со временем разрушая верхний слой каменистого грунта, при отмирании оставляют гумусный слой, на котором позднее развиваются другие растения. Кстати, лишайники растут крайне медленно, например, рост ягеля составляет всего 2-3 мм в год.
При этом ареалом лишайников нельзя с уверенностью назвать крупные населенные пункты, особенно с развитой промышленностью. Причины, почему лишайники не растут в городах, вполне понятны. Воздух в городах загрязнен, что лишайника является неприемлемым условием. Дело в том, для большинства представителей лишайников важно условия высокого содержания кислорода в воздухе. Но это не значит, что городской зоне совсем не найти лишайников. Они не произрастают в промзонах, а на окраинах можно встретить стволы деревьев, покрытые слоевищами этого биологического вида.
Какие лишайники растут в России?
На огромной территории Российской Федерации растут самые разные виды лишайников. В еловых лесах можно обнаружить спускающиеся в веток серые покрывала лишайника-бородача. При посещении соснового бора нередко находят целые колонии в виде хрустящих под ногами узорчатых покрывал на 
земле из белых, серых и даже розовых кустистых лишайников. Еще об одном виде кустистых лишайников мы упоминали раньше – это ягель, больше известный как «олений мох». В суровых условиях тундры живущие там олени питаются именно этим водорослем-грибом.
Иногда на камнях практически в любом регионе страны можно обнаружить словно застывшую серо-коричневую пену. Ее образуют так называемые накипные лишайники.
В природе также встречаются листовые лишайники (например, ксантория настенная), образующий причудливый разноцветный узор из пластин. Они покрывают не только камни, но и древесные стволы, ветки.
