Презентація "Лишайники"

Лишайники Волошина Олена Іванівна. Вчитель біології вищої категоріїХарківська ЗОШ № 125

Довгий час лишайники були загадкою для вчених. Аж до 70-х років XIX ст. їх відносили до самостійного відділу зелених спорових рослин. Вважаючи, що зелені клітини утворюються з безбарвних гіф гриба і представляють собою асиміляційні апарат, як і хлорофілоносні клітини будь-якого зеленого рослини. У 1867 році німецький вчений Симон Швенденер відкрив подвійну природу лишайників, і це відкриття стало несподіваним та вражаючим для біологічної науки.

Будова лишайників. Це своєрідна група організмів, які складаються з двох різних компонентів — гриба (представники аскоміцетів, базидіоміцетів, фікоміцетів) та водорості (зелені — цистокок, хлорокок, хлорела, трапляються кладофора, пальмела). Замість водоростей до складу деяких лишайників входять ціанобактерії (носток, глеокапса, хроокок). Усі ці організми утворюють симбіотичне співжиття, що характеризується особливими морфологічними типами та фізіолого-біохімічними процесами.

Лишайники відрізняються від інших організмів такими рисами:симбіотичне співжиття двох різних організмів — гетеротрофного гриба (мікобіонт) й автотрофної водорості (фікобіонт). Лишайникове співіснування постійне та історично зумовлене, а не випадкове, короткочасне. У справжньому лишайнику гриб і водорість вступають у тісний контакт, грибний компонент оточує водорість і може навіть проникати в її клітини;специфічні морфологічні форми зовнішньої та внутрішньої будови;фізіологія гриба та водорості у слані лишайника багато в чому відрізняється від фізіології вільноживучих грибів і водоростей;специфічною є біохімія лишайників: вони утворюють вторинні продукти обміну, які невідомі в інших групах організмів;спосіб розмноження;реагування на екологічні умови.

Поширені лишайники майже по всій планеті - від холодних арктичних регіонів до спекотних пустель, бо здатні витримувати тривалі періоди несприятливих умов - низьких чи високих температур, посухи тощо, крім забруднення повітря. Тому їх нечасто можна побачити в містах, насамперед великих. Адже лишайник не має коренів. Усі поживні речовини він бере з повітря і лише трохи з поверхні, на якій зростає. Коли ж у повітрі багато отруйного пилу, шкідливих речовин, лишайники не ростуть, гинуть і зникають. Цю властивість лишайників людина використовує для визначення чистоти повітря. Оскільки одні види лишайників витримують забруднення краще, ніж інші, то, вивчаючи в певній місцевості видовий склад цих організмів, можна зробити попередні висновки про забрудненість там повітря. Метод визначення стану навколишнього середовища за складом живих організмів певної місцевості має назву екологічна індикація. Лишайники стійкі до нестачі води та перепадів температур. За відсутності вологи вони швидко висихають і в такому стані можуть місяцями чекати надходження води. Коли ж це трапляється, лишайник протягом кількох хвилин насичується нею, і відновлює активність. Через часті періоди спокою лишайники ростуть повільно. Лишайник, висотою 10 см, може мати вік понад 100 років.

Яка будова лишайників? Лишайники - це особливі симбіотичні комплекси різних організмів. Вони з’являються завдяки співжиттю певних видів грибів з організмами, здатними до фотосинтезу, - водоростями (переважно зеленими) або ціанобактеріями. Якщо зробити зріз через тіло лишайнику, то під мікроскопом можна помітити, що щільно переплетені гіфи гриба утворюють верхній, а часто й нижній коровий шари. Верхній коровий шар може бути яскраво забарвлений в різні кольори завдяки пігментам, що містяться в гіфах. Забарвлення тілу лишайників надають і пігменти симбіотичних водоростей. Усередині лишайнику гіфи переплетені не так щільно й утворюють його серцевину. Саме там розташовані клітини водорості або ціанобактерії. Від нижнього корового шару можуть відходити окремі гіфи, що виконують роль ризоїдів - слугують для прикріплення до поверхонь.1 - верхній коровий шар; 2 - нижній коровий шар лишайнику, 3 - серцевина лишайнику, у якій розташовані клітини водоростей або ціанобактерій (4)

Зріз внутрішньої будови лишайника у скануючому електронному мікроскопі: помітний верхній коровий шар, водоростевий шар та нижній коровий шар

Відносини гриба з фотосинтезуючими організмами - водоростями та ціанобактеріями - наближуються до взаємовигідних. Водорості або ціанобактерії постачають грибу органічні речовини, утворені в процесі фотосинтезу. Гриб, у свою чергу, постачає водорості або ціанобактерії необхідні для їхнього живлення неорганічні речовини. Крім того, гіфи гриба захищають водорості або ціанобактерій від впливу несприятливих умов довкілля. Але, якщо грибу не вистачає поживних речовин, він може переходити до паразитизму та навіть знищувати клітини водоростей або ціанобактерій. Хоча до складу лишайників входять різні з погляду систематики організми, їх відносять до грибів. Чому? Річ у тім, що ті види грибів, які входять до складу лишайників, не можуть жити самостійно. Їм потрібне обов’язкове співжиття з фотосинтезуючими організмами.

За особливостями зовнішньої будови тіла лишайники ділять на три групи. Ліхенологія — наука, яка вивчає лишайники.

Листуваті лишайники мають форму пластинок різного забарвлення, горизонтально розміщених на субстраті (пармелія, стінна золотянка). Пластинки, як правило, округлі, 10—20 см у діаметрі. Характерною особливістю листуватих лишайників є неоднакові забарвлення й будова верхньої і нижньої поверхонь слані. У більшості з них на нижній частині слані утворюються органи кріплення до субстрату — ризоїди, що складаються із зібраних у пучки гіфів. Вони ростуть на поверхні ґрунту, серед мохів. Листуваті лишайники порівняно з накипними є більш високоорганізованими формами. Листуваті лишайники: а — Золотянка; б — Пармелія; в — Пельтигера

У кіркових, або накипних, лишайників слань має вигляд забарвленої кірочки або нальоту, що дуже щільно приростає до субстрату. Товщина кірочок різна — від ледве помітного накипу або порошкоподібного нальоту до 0,5 см, діаметр — від кількох міліметрів до 20—30 см. Накипні лишайники ростуть на поверхні ґрунтів, гірських порід, на корі дерев і кущів, оголеній деревині, що гниє. До цієї групи лишайників входить найбільше видів (близько 80%), що трапляються в різних умовах. Накипні лишайники: а — Леканора; б — Калоплака; в — Аспіцілія

У кущистих лишайників слань має стеблоподібну форму, прикріплюється до субстрату невеликими ділянками нижньої частини, а верхня частина розгалужена і піднята над поверхнею або звисає з дерев подібно до кошлатих грив — "бородаті лишайники". За рівнем організації кущисті лишайники є найвищим етапом розвитку слані. їхня слань буває різних розмірів: від кількох міліметрів до 30—50 см. Бородаті лишайники можуть досягати 7— 8 м (уснея). До кущистих лишайників належать цетрарія, алекторія, нейропогон, евернія та ін. Кущисті лишайники: а — Евернія (дубовий мох); б — Рамаліна; в — Кладонія

Живлення лишайників здійснюється за рахунок процесів фотосинтезу в клітинах водоростей. Синтезовані при цьому органічні речовини використовуються грибом. Дихання, поглинання води та мінеральних солей забезпечує грибний компонент (мікобіонт) слані лишайника. Активність процесів фотосинтезу, дихання, поглинання води та мінеральних солей залежить від освітленості, температури, вологості. Інтенсивність фотосинтезу у лишайників за оптимальних умов значно нижча, ніж у автотрофних рослин. Проте органічних речовин утворюється достатньо, щоб забезпечити нормальну життєдіяльність лишайників. Характерна біологічна особливість лишайників — утворення так званих лишайникових кислот, які відкладаються на поверхні гіфів у вигляді кристалів, паличок, зерняток тощо. Ними зумовлений колір лишайників. Відомо до 150 лишайникових кислот, які, крім лишайників, ніде не зустрічаються. Біологічне значення їх ще не вивчене. Деякі з них мають антибіотичні або токсичні властивості і, очевидно, виконують захисну функцію

Розмножуються лишайники в основному вегетативно — частинами слані, які не є спеціалізованими "органами" вегетативного розмноження. Крім того, розмноження здійснюється ізидіями (виростами слані), а також соредіями (невеличкими утворами, що складаються з клітин водоростей, обплетених гіфами грибів). Соредії та ізидії — особливі "органи" розмноження лишайників як комплексних організмів. Гриби і водорості, що входять до складу лишайника, також зберігають властиві їм способи розмноження. Соредії утворюються всередині слані в гонідіальному шарі листуватих та кущистих лишайників. Сформовані соредії виштовхуються із слані назовні, підхоплюються й розносяться вітром. За сприятливих умов вони проростають у нових місцях і утворюють нові лишайники. Соредіями розмножується близько 30% лишайників.Ізидії — вирости верхньої кірочки слані. Мають вигляд зернин — циліндричних або коралоподібних виростів чи маленьких листочків. Усередині цих виростів містяться клітини водоростей, оточених гіфами гриба. На відміну від соредій, ізидії не висипаються на поверхню слані, а разом з його шматочками відламуються тваринами чи людиною і за сприятливих умов розростаються в лишайник. Розмноження ізидіями трапляється у 15% лишайників.

Ростуть лишайники дуже повільно. За рік вони збільшуються лише на декілька міліметрів. При цьому листуваті та кущисті лишайники ростуть швидше, ніж накипні. Живуть лишайники довго - десятки та сотні років. Відомі випадки, коли вік окремих особин сягав сотні й навіть тисячі років. Лишайники Червоної книги України: а — Цірцінарія щетиниста; б — Лобарія легенева; в — Уснея флоридейна

У зв'язку із значним поширенням лишайники відіграють важливу роль у природі: Продуценти біомаси. Селячись на гірських породах, вони сприяють їх вивітрюванню, а після відмирання утворюють невелику кількість гумусу, на якому можуть оселятися інші рослини. Ось чому їх називають "піонерами рослинності". Лишайники є укриттям та їжею для багатьох безхребетних тварин. Ними живляться і деякі хребетні. Лишайники широко використовує людина в своїй господарській діяльності. Насамперед вони є цінним кормом для північних оленів (ягель). Деякі з них використовує в їжу людина (цетрарія ісландська, умбілікарія їстівна). В їжу використовують також лишайники роду аспіцилія, відомі під назвою "манна небесна". З лишайників добувають спирт (цетрарія ісландська, деякі види кладоній), лакмус (леканора їстівна, рочела), фарби (охролехія, деякі види рочел), їх використовують як сировину для парфумерної промисловості (евернія сливова), в медицині для виготовлення ліків (цетрарія, леканора, лобарія).

ВИСНОВКИ1. Лишайники — це гриби, які живуть у взаємовигідному симбіозі з водоростями або ціанопрокаріотами.2. Лишайники бувають накипними, листуватими або кущистими і живуть переважно на корі дерев, камінні та ґрунті.3. Лишайники пристосувалися до життя там, де відсутні доступні для інших грибів поживні речовини, а вода з’являється лише інколи.4. Лишайники застосовуються в медицині, в парфумерній промисловості, а також є індикаторами чистоти атмосферного повітря. Шкідливі або небезпечні лишайники не відомі.

Дякую за увагу