С чем связан медленный рост лишайников

Энциклопедия «Жизнь растений»
РОСТ ЛИШАЙНИКОВ

Лишайники считаются медленнорастущими организмами, и это действительно так. Однако у различных видов средний годовой прирост неодинаков, и один и тот же вид в различных географических районах и экологических условиях может расти с существенно различной скоростью.

Прирост лишайников наиболее интенсивен в начальпых стадиях развития, когда синтезируемые фикобионтом органические вещества поступают довольно равномерно во все части слоевища. Когда слоевище приобретает более крупные размеры и становится толще, его прирост замедляется, а у некоторых видов совсем прекращается или слоевище в центре разрушается и дальше растет лишь в периферических частях. Так, например, пармелия центрифужная (Parmelia centrifuga) образует в Арктике слоевища диаметром до 1 м, но живым и растущим является только их наружный край шириной 5-10 см, тогда как вся внутренняя часть их погибает.

То, что продолжительность жизни многих видов лишайников велика, а прирост их в пределах определенной климатической области более или менее постоянен, привело к идее использовать их для определения возраста населяемых ими субстратов. Соответствующий метод был назван лихенометрией. На субстрате измеряют диаметр самых больших слоевищ лишайников и тогда, зная их среднегодовой прирост в данной местности, вычисляют минимальный возраст этого субстрата. Так был определен возраст многих ледниковых морен в Арктической Канаде и Гренландии, установлена динамика движения ледников, скартированы геоморфологические движения и пр. Этот метод весьма успешно применяют гляциологи, геологи и другие исследователи в повседневной работе при датировке ландшафтных процессов. Однако для лихенометрической датировки применимы лишь те медленнорастущие лишайники (особенно виды ризокарпона, аспицилии, гематоммы, лецидеи, леканоры, калоплаки), для которых точно установлен среднегодовой прирост слоевища в данной местности. Использование сведений о приросте, полученных в других областях, недопустимо. Достоверные данные о приросте какого-либо вида в определенных местных условиях получают измерениями контрольных слоевищ из года в год, измерением слоевищ на субстратах с известной давностью и т. д.

Источник

Урок биологии на тему «Лишайники: строение и практическое значение»

Разделы: Биология

Тип урока: комбинированный.

Межпредметные связи: экология.

Методы: наглядный, словесный, практический.

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания (фронтальная беседа).

Из чего состоит вегетативное тело гриба? (Из тонких гиф, из них формируются грибница и мицелий)

III. Объяснение нового материала.

Слайд 2 “В гостях у Берендея”. Презентация

Распространено мнение, будто лишайники, поселяясь на деревьях, губят их. Так думают, наверное, потому, что больше всего “коросты” мы видим всегда на чахлых, корявых деревьях. Лишайники принадлежат к так называемым эпифитам, т.е. к таким растительным организмам, которые используют дерево только как место для поселения, но отнюдь не как источник питания.

Лишайники имеют очень древнюю историю: они появились на Земле более 100 млн. лет назад.

Эти удивительные организмы – один из самых ярких примеров симбиоза.

Учитель: Как вы думаете, какие функции выполняет гриб? А какую – водоросль?

Учитель: Тонкие переплетенные нити гриба создают основу таллом или слоевище (тело). Он может быть черным, зеленым, желтым зависимости от образующегося пигмента.

Рассмотрите коллекцию “Лишайников”. Чем они отличаются друг от друга?

Прочитайте в учебнике на стр. 32 и заполните таблицу: “Характеристика слоевищ лишайников”.

Различают 3 основных типа слоевищ:

Зачитываем и проверяем таблицу. (Отвечают 3 ученика)

Слайд 8. Строение лишайников.

У большинства лишайников слоевище имеет верхний и нижний корковые слои из плотного сплетения грибных нитей, между которыми находится сердцевина — рыхлый слой грибных нитей с водорослями. Корковый слой грибов укрепляет слоевище и защищает водоросли от чрезмерного освещения. Основная функция сердцевинного слоя — проведение воздуха к клеткам водорослей, содержащим хлорофилл.

Таким образом, лишайники можно отнести к автогетеротрофным организмам. Лишайнику как целому организму присущи новые биологические качества, не свойственные его компонентам вне симбиоза.

Лишайник способны поглощать водяные пары, главным образом влагу дождей, росы и туманов, всей поверхностью слоевища. И это их главное преимущество перед другими растениями.

Все это позволяет им поселяться на голых, бесплодных скалах, на поверхности стекла, на крышах, в пустынях – везде, где есть свет.

Слайд 10. Сообщение ученика. Лишайники настолько выносливы, что растут даже там, где отсутствует другая растительность, например, в Арктике и Антарктике. Благодаря своей симбиотической природе они проникают в местообитания, непригодные для продолжительного независимого роста грибов и водорослей. Они первыми заселяют безжизненные субстраты, в частности камни, и начинают почвообразовательный процесс, необходимый для освоения этой среды растениями. Некоторые лишайники в сухих антарктических областях обнаружены даже внутри горных пород (криптоэндолитные формы).

Одной из ярких особенностей лишайников является их устойчивость к высоким и низким температурам. Морозоустойчивость лишайников проявляется в том, что они могут усваивать углекислый газ, а следовательно, фотосинтезировать, при очень низких температурах (даже отрицательных). Так, арктические лишайники восстанавливают фотосинтезирующие свойства даже после замораживания жидким азотом при температуре –196 ° С. Сухие талломы лишайников способны переносить нагрев до 100 ° С без разрушения фотосинтезирующего аппарата. Устойчивость влажного таллома к нагреванию намного меньше. Таким образом, лишайники способны выносить температурные пределы от –196 до +100 ° С. Температурные условия Земли практически не ограничивают развитие лишайников на планете. Об этот свидетельствует обнаружение в Антарктиде, южнее 80 град. представителей 23 видов лишайников.

Учитель. Рост лишайников. Лишайники – медленно растущие организмы. Но у различных видов годовой прирост неодинаков и зависит от географических условий. Самые медленно растущие лишайники – накипные, их прирост составляет чуть более 1 мм в год, а в условиях высокогорья – 0,25-0,5 мм в год. Листовые и кустистые лишайники растут быстрее. Рекордный прирост – 90 мм в год. В сухое время нельзя вытаптывать ломкие заросли лишайников (ягеля и кладонии) на восстановление которых потребуется десятки лет.

Медленный рост лишайников обуславливает большую продолжительность жизни. Так, талломы некоторых накипных лишайников могут жить до 4 000 лет. Талломы кустистых и листовых, в среднем, 50-100 лет.

Учитель: Как вы думаете, почему лишайники медленно растут?

Ученик: Короткий период фотосинтеза, т.к. они обитают в довольно суровых условиях.

Слайд 11. Лишайники и загрязнение воздуха. (Сообщение ученика)

Среди веществ, загрязняющих воздух, наибольшее значение имеет сернистый газ, галогены и их соединения, оксид углерода, сероводород, аммиак, этилен. А также копоть, пепел, твердые частицы пыли (цемента, извести, кремния, каменного угля, металлов и их соединений). Давно известна способность лишайников, поглощать и накапливать минеральные соли. Вместе с водой лишайники впитывают всей поверхностью слоевища и растворенные в ней загрязняющие вещества, которые при кратковременном воздействии невредны, но при длительном поглощении способны накапливаться в талломах и пагубно сказываться на жизнеспособности лишайников.

Установлено, что при повышении степени загрязнения воздуха первыми исчезают кустистые, затем листовые и последними накипные (корковые) формы лишайников.

Слайд 12. Размножение лишайников.

Лишайники размножаются в основном вегетативно – частями слоевища. Хрупкие в сухую погоду, они легко ломаются от прикосновения животных или людей; отдельные кусочки, попав в соответствующие условия, развиваются в новое слоевище. Однако они могут размножаться и спорами, которые образуются половым или бесполым путем.

Слайд 13. Значение лишайников в жизни человека.

1. Ягель, исландский мох служит традиционным кормом северным оленям.

2. Из лишайников можно получать красители, в частности лакмус. Его до сих пор широко применяют в химических лабораториях для быстрого и простого определения реакции среды: в кислой среде он краснеет, а в щелочной синеет. Другие лишайниковые красители в свое время использовали для окраски шерсти.

3. Лишайники находят применение в народной медицине, а выделяемые из них лишайниковые кислоты используются в качестве компонента лекарственных средств от некоторых кожных и других заболеваний. Чай из исландского мха эффективен при кашле (в том числе коклюше), желудочно-кишечных заболеваниях, при потере аппетита.

4. Из некоторых лишайников (дубовый мох) получают душистые вещества, применяемые в парфюмерии, как фиксаторы запахов.

Слайд 16. “Лишайники есть повсюду — от морского побережья до горных вершин, где только вечные снега мешают их продвижению, но из-за медленного роста и долгой жизни на них, в отличие от высших растений, серьезно влияют химические или другие загрязняющие атмосферу вещества, их убивает дым больших городов. Только несколько видов и при том в обедненной форме может выжить внутри или около больших населенных пунктов или промышленных центров”. Анни Лорен Смит

1. Лишайники – это организмы симбионты.

2. Вегетативное тело лишайников представлено слоевищем, или талломом.

3. Различают два основных типа слоевищ лишайников.

4. Наиболее простой тип лишайников – кустистый.

5. Автотрофный компонент лишайников – гриб.

6. Лишайники размножаются только половым путем.

7. Лишайники очень требовательны к чистоте воздуха.

Слайд 18. “Проверь себя”.

Правильные ответы: 1,2,7.

Неверные ответы: 3,4,5,6.

V. Подведение итогов урока.

Источник

С чем связан медленный рост лишайников

Лишайники представляют собой симбиоз гриба и водоросли, т. е. не могут считаться единым организмом, так как его отдельные части имеют разные геномы.

Строение лишайника

Вегетативное тело лишайника называется талломом.

Гифы гриба образуют основу таллома, формируя нижнюю кору, прикреплённую к субстрату, и поверхностный коровый слой, обуславливая форму и окраску лишайника.

Под слоем водорослей грибные гифы расположены рыхло, большие промежутки между ними заполнены воздухом — это сердцевина. За сердцевиной следует нижняя кора, которая по строению подобна верхней. Через нижнюю кору из сердцевины проходят пучки гиф (ризоиды), которые прикрепляют лишайник к субстрату.

У корковых лишайников нижней коры нет и грибные гифы сердцевины срастаются непосредственно с субстратом.

Рис. Строение лишайника

Функция зоны водорослей:

Лишайники образуют в основном:

Такие симбиозы определённых видов гриба и водоросли настолько устойчивы, что воспринимаются как определённый вид организмов.

Классификация лишайников

По форме таллома лишайники делятся на:

Рис. Накипной лишайник Рис. Листоватый лишайник

Рис. Кустистый лишайник

Размножение лишайников

У лишайников встречается вегетативное, половое и бесполое размножение.

В обоих случаях в состав отделяемой структуры входит и грибной, и водорослевый компонент.

Особенности экологии лишайников

Лишайники характеризуются очень медленным ростом: от долей миллиметра до нескольких сантиметров в год. Скорее всего, это связано с небольшим относительным объёмом автотрофных водорослей, синтезирующих органические вещества.

Наибольшей скоростью роста обладают лишайники тропических лесов, наименьшей — обитатели скал и тундры.

Низкая скорость роста приводит к тому, что лишайники в основном растут в тех местах, где не встречают конкуренции со стороны растений. Прежде всего это горные области, где они являются первопроходцами на камнях и скалах, создавая первичные почвы. Не встречают лишайники конкурентов и в тундре, где из-за мёрзлых грунтов не могут развиваться корни растений. Часто лишайники растут как эпифиты в кронах деревьев.

Способность гриба поглощать и удерживать воду позволяет лишайникам существовать в крайне сухих условиях. Они могут поглощать воду не только во время дождей, но и из тумана, и насыщенного водяным паром воздуха.

Интересно, что возраст слоевища нередко насчитывает несколько сотен и тысяч лет.

Значение лишайников

Использование лишайников человеком:

Источник

Замечательные растения

Лишайники

лишайники накипные

Основу слоевища образуют гифы гриба, в стенках клеток которых содержатся пигменты и жировые капли. В результате переплетения гиф, обладающих верхушечным ростом, образуется ложная ткань — плектенхима.

Лишайники называют пионерами суши, потому что они первыми заселяют малопригодные местообитания, такие, как пожарища, камни и скалы. В результате их жизнедеятельности постепенно создаются благоприятные условия для другими организмов.

Ма́нна,

1) застывший сок некоторых растений (ясеня манного, гребенщика и др.), вытекающий из ранок на коре.

2) Несколько видов лишайников семейства леканоровых (Юго-Вост. Европа, Юго-Зап. Азия и Сев. Африка). Имеют вид комочков (диаметр 4 см), переносимых ветром на большие расстояния. Съедобны (отсюда, возможно, легенда о манне, «падающей с неба»).

Усне́я (Usnea) — род кустистых лишайников семейства уснеевых (Usneaceae). Всего насчитывают около 600 видов уснеи, распространенных в различных регионах мира, в том числе в Арктике и Антарктике, но особенно широко в умеренной лесной зоне. В России насчитывают около 50 видов. У уснеи кустистый таллом, обычно повисающий, часто в виде бледно-зеленых и серовато-зеленых бород длиной от 5 см до 2 м, с округлыми, тонкими веточками, в центральной части которых проходит тяж, образованный плотно соединенными между собой гифами. А потеции развиваются на концах лопастей, чаще образуются соредии и изидии. Уснеи растут на деревьях в виде косм (бородатые лишайники), реже на скалах. Многие виды чувствительны к загрязнению воздуха и могут использоваться в качестве биоиндикатора. Из уснеи, как и из других лишайников, получают антибиотик — усниновую кислоту.

Источник

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.

(около 80% всех лишайников)

Вид корочки, тонкой плёнки, разных цветов тесно сросшихся с субстратом

В зависимости от субстрата, на котором произрастают накипные лишайники, различают:

на поверхности горных пород;
на коре деревьев и кустарников;
на поверхности почвы;
на гниющей древесине

Слоевище лишайника может развиваться внутри субстрата (камня, коры, дерева). Есть накипные лишайники с шаровидной формой слоевища (кочующие лишайники)

Таллом имеет вид чешуек или достаточно больших пластинок.

Монофильное — вид одной крупной округлой листовидной пластинки (в диаметре 10—20 см).

Полифильное — слоевище из нескольких листовидных пластинок

Прикрепляются к субстрату в нескольких местах с помощью пучков грибных гиф

На камнях, почве, песке, коре деревьев. К субстрату прочно прикрепляются толстой короткой ножкой.

Встречаются неприкреплённые, кочующие формы

Характерной особенностью листовидных лишайников является то, что его верхняя поверхность отличается по строению и окраске от нижней

Кустистые.
Высота маленьких — несколько миллиметров, крупных — 30—50 см

В виде трубочек, воронок, ветвящихся трубочек. Вид кустика, прямостоячего или висячего, сильно разветвлённого или неразветвлённого. «Бородатые» лишайники

Слоевища бывают с плоскими и округлыми лопастями. Иногда у крупных кустистых лишайников в условиях тундр и высокогорий развиваются добавочные прикрепительные органы (гаптеры), с помощью которых они прирастают к листьям осок, злаков, кустарников. Таким образом, лишайники предохраняют себя от отрыва сильными ветрами и бурями

Эпифиты — на ветвях деревьев или скалах. К субстрату прикрепляются небольшими участками слоевища.

Напочвенные — нитевидными ризоидами

Уснея длинная — 7—8 метров, свисающая в виде бороды с ветвей лиственниц и кедров в таёжных лесах

Это высший этап развития слоевища

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

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

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.

Источник

• ← С чем связан лунатизм
• С чем связан менеджмент →