Οι λειχήνες είναι ένα πολύπλοκο αντικείμενο για φυσιολογικές μελέτες, καθώς αποτελούνται από δύο φυσιολογικά αντίθετα συστατικά - έναν ετερότροφο μύκητα και ένα αυτότροφο φύκι. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο πρώτα να μελετηθεί ξεχωριστά η ζωτική δραστηριότητα του μυκο- και του φυκοβιοντίου, η οποία γίνεται με τη βοήθεια των καλλιεργειών, και στη συνέχεια η ζωή του λειχήνα ως αναπόσπαστου οργανισμού. Είναι σαφές ότι μια τέτοια «τριπλή φυσιολογία» είναι μια δύσκολη διαδρομή έρευνας και δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι υπάρχει ακόμα πολύ μυστήριο στη ζωή των λειχήνων. Ωστόσο, τα γενικά πρότυπα του μεταβολισμού τους είναι ακόμη διευκρινισμένα.
Αρκετή έρευνα είναι αφιερωμένη στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης στους λειχήνες. Δεδομένου ότι μόνο ένα μικρό μέρος του θάλλου τους (5 - 10% του όγκου) σχηματίζεται από φύκια, τα οποία, ωστόσο, είναι η μόνη πηγή παροχής οργανικών ουσιών, τίθεται ένα σημαντικό ερώτημα σχετικά με την ένταση της φωτοσύνθεσης στους λειχήνες.
Οι μετρήσεις έχουν δείξει ότι η ένταση της φωτοσύνθεσης στους λειχήνες είναι πολύ χαμηλότερη από ό,τι στα ανώτερα αυτότροφα φυτά.
Για κανονική φωτοσυνθετική δραστηριότητα, ο θάλλος πρέπει να περιέχει μια ορισμένη ποσότητα νερού, ανάλογα με τον ανατομικό και μορφολογικό τύπο του λειχήνα. Γενικά, στους παχύρρευστους θάλλους, η βέλτιστη περιεκτικότητα σε νερό για ενεργό φωτοσύνθεση είναι χαμηλότερη από ό,τι στους λεπτούς και χαλαρούς θάλλους. Ταυτόχρονα, είναι πολύ σημαντικό ότι πολλά είδη λειχήνων, ειδικά σε ξηρούς οικοτόπους, γενικά σπάνια ή τουλάχιστον πολύ ακανόνιστα τροφοδοτούνται με τη βέλτιστη ποσότητα νερού ενδοθάλλου. Εξάλλου, η ρύθμιση του καθεστώτος νερού στους λειχήνες συμβαίνει με εντελώς διαφορετικό τρόπο από ό,τι σε ανώτερα φυτά που διαθέτουν ειδική συσκευή που μπορεί να ελέγξει τη λήψη και την κατανάλωση νερού. Οι λειχήνες αφομοιώνουν το νερό (με τη μορφή βροχής, χιονιού, ομίχλης, δροσιάς κ.λπ.) πολύ γρήγορα, αλλά παθητικά με όλη την επιφάνεια του σώματός τους και εν μέρει με τους ριζοειδή της κάτω πλευράς. Αυτή η απορρόφηση νερού από τον θάλλο είναι μια απλή φυσική διαδικασία, όπως η απορρόφηση του νερού από το διηθητικό χαρτί. Οι λειχήνες είναι σε θέση να απορροφούν νερό σε πολύ μεγάλες ποσότητες, συνήθως μέχρι το 100 - 300% της ξηρής μάζας του θαλλού, και ορισμένοι γλοιώδεις λειχήνες (κολλέμ, λεπτόγυα κ.λπ.) ακόμη και μέχρι 800 - 3900%.
Η ελάχιστη περιεκτικότητα σε νερό σε λειχήνες σε φυσικές συνθήκεςείναι περίπου το 2 - 15% της ξηρής μάζας του θαλλού.
Η απελευθέρωση νερού από τον θάλλο συμβαίνει επίσης αρκετά γρήγορα. Οι λειχήνες που είναι κορεσμένοι με νερό στον ήλιο μετά από 30-60 λεπτά χάνουν όλο το νερό τους και γίνονται εύθραυστοι, δηλαδή η περιεκτικότητα σε νερό στον θάλλο γίνεται χαμηλότερη από την ελάχιστη που απαιτείται για την ενεργό φωτοσύνθεση. Από αυτό προκύπτει ένα είδος «αρρυθμίας» της φωτοσύνθεσης λειχήνων - η παραγωγικότητά του αλλάζει κατά τη διάρκεια της ημέρας, της εποχής, ορισμένων ετών, ανάλογα με τις γενικές περιβαλλοντικές συνθήκες, ιδιαίτερα τις υδρολογικές και θερμοκρασιακές.
Υπάρχουν παρατηρήσεις ότι πολλοί λειχήνες φωτοσυνθέτουν πιο ενεργά τις πρωινές και βραδινές ώρες και ότι η φωτοσύνθεση συνεχίζεται σε αυτούς το χειμώνα και σε εδαφικές μορφές ακόμη και κάτω από ένα λεπτό κάλυμμα χιονιού.
Ένα σημαντικό συστατικό στη διατροφή των λειχήνων είναι το άζωτο. Εκείνες οι λειχήνες που έχουν πράσινα φύκια ως φυκοβίον (και οι περισσότερες από αυτές) αντιλαμβάνονται ενώσεις αζώτου από υδατικά διαλύματα όταν οι θάλλοι τους είναι κορεσμένοι με νερό. Είναι πιθανό οι λειχήνες να λαμβάνουν μέρος των αζωτούχων ενώσεων απευθείας από το υπόστρωμα - έδαφος, φλοιός δέντρων κ.λπ. Οικολογικά ενδιαφέρουσα ομάδασυνθέτουν τους λεγόμενους νιτρόφιλους λειχήνες που αναπτύσσονται σε βιότοπους πλούσιους σε αζωτούχες ενώσεις - σε «πέτρες πουλιών», όπου υπάρχουν πολλά περιττώματα πτηνών, σε κορμούς δέντρων κ.λπ. (τύποι ξανθόρια, φισιά, καλοπλάκι κ.λπ.). Οι λειχήνες που έχουν τα γαλαζοπράσινα φύκια (ειδικά τα νοσοκομεία) ως φυκοβίον είναι σε θέση να σταθεροποιήσουν το ατμοσφαιρικό άζωτο, αφού τα φύκια που περιέχονται σε αυτά έχουν αυτή την ικανότητα. Σε πειράματα με τέτοια είδη (από τα γένη collema, leptogium, peltiger, lobaria, stikta κ.λπ.), διαπιστώθηκε ότι οι θάλλοι τους απορροφούν γρήγορα και ενεργά το ατμοσφαιρικό άζωτο. Αυτοί οι λειχήνες συχνά εγκαθίστανται σε υποστρώματα που είναι πολύ φτωχά σε αζωτούχες ενώσεις. Το μεγαλύτερο μέρος του αζώτου που καθορίζεται από τα φύκια πηγαίνει στο mycobiont και μόνο ένα μικρό μέρος χρησιμοποιείται από το ίδιο το phycobiont. Υπάρχουν ενδείξεις ότι το μυκοβίον στον θάλλο λειχήνων ελέγχει ενεργά την αφομοίωση και την κατανομή των αζωτούχων ενώσεων που δεσμεύονται από την ατμόσφαιρα από το φυκοβίον.
Ο ρυθμός ζωής που περιγράφεται παραπάνω είναι ένας από τους λόγους για την πολύ αργή ανάπτυξη των περισσότερων λειχήνων. Μερικές φορές οι λειχήνες μεγαλώνουν μόνο μερικά δέκατα του χιλιοστού το χρόνο, κυρίως λιγότερο από ένα εκατοστό. Ένας άλλος λόγος για την αργή ανάπτυξη είναι ότι το photobiont, που συχνά αποτελεί λιγότερο από το 10% του όγκου των λειχήνων, αναλαμβάνει την παροχή θρεπτικών συστατικών στο mycobiont. ΣΤΟ καλές συνθήκες, με βέλτιστη υγρασία και θερμοκρασία, για παράδειγμα σε ομίχλη ή βροχή τροπικά δάση, οι λειχήνες μεγαλώνουν αρκετά εκατοστά το χρόνο.
Η ζώνη ανάπτυξης των λειχήνων σε μορφές λειχήνων βρίσκεται κατά μήκος της άκρης του λειχήνα, σε φυλλώδεις και φρουτιζώδεις μορφές σε κάθε κορυφή.
Οι λειχήνες είναι από τους μακροβιότερους οργανισμούς και μπορεί να είναι αρκετών εκατοντάδων ετών, και σε ορισμένες περιπτώσεις άνω των 4500 ετών, όπως το Rhizocapron geographicum που ζει στη Γροιλανδία.
Αναπαραγωγή λειχήνων
Οι λειχήνες αναπαράγονται είτε με σπόρια, τα οποία σχηματίζονται από το μυκοβίωμα σεξουαλικά ή ασεξουαλικά, είτε βλαστικά - από θραύσματα του θαλλού, της σορειδίας και της ισιδίας.
Κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή στους θάλλους λειχήνων, ως αποτέλεσμα της σεξουαλικής διαδικασίας, σχηματίζεται σεξουαλική σπορίωση με τη μορφή καρποφόρων σωμάτων. Από τα καρποφόρα σώματα των λειχήνων διακρίνονται η αποθηκία, η περιθήκα και η γαστεροθηκία. Οι περισσότεροι λειχήνες σχηματίζουν ανοιχτά καρποφόρα σώματα με τη μορφή αποθηκών - σχηματισμών σε σχήμα δίσκου. Ορισμένα έχουν καρποφόρα σώματα με τη μορφή περιθήκιου - ένα κλειστό καρποφόρο σώμα που μοιάζει με μια μικρή κανάτα με μια τρύπα στην κορυφή. Ένας μικρός αριθμός λειχήνων σχηματίζει στενά επιμήκη καρποφόρα σώματα, τα οποία ονομάζονται γαστεροθηκία.
Στην αποθηκία, την περιθηκία και τη γαστεροθηκία, αναπτύσσονται σπόρια μέσα σε σάκους - ειδικοί σακκοειδείς σχηματισμοί. Οι λειχήνες που σχηματίζουν σπόρια σε σάκους συνδυάζονται σε ΜΕΓΑΛΗ ομαδαμαρσιποφόροι λειχήνες. Προέρχονται από μύκητες της κατηγορίας Ασκομύκητες και αντιπροσωπεύουν την κύρια εξελικτική γραμμή ανάπτυξης των λειχήνων.
Σε μια μικρή ομάδα λειχήνων, τα σπόρια σχηματίζονται όχι μέσα στους σάκους, αλλά εξωγενώς, πάνω από επιμήκεις υφές - βασίδια σε σχήμα ραβδιού, στα άκρα των οποίων αναπτύσσονται τέσσερα σπόρια. Οι λειχήνες με τέτοιο σχηματισμό σπορίων συνδυάζονται σε μια ομάδα βασικών λειχήνων.
Το γυναικείο γεννητικό όργανο των λειχήνων - το αρχικάρπιο - αποτελείται από δύο μέρη. Το κάτω μέρος ονομάζεται ασκόγκον και είναι μια σπειροειδής υφή, παχύτερη από άλλες υφές και αποτελείται από 10-12 ένα ή πολλά πυρηνικά κύτταρα. Το Trichogyne εκτείνεται προς τα πάνω από το ασκόγονο - μια λεπτή, επιμήκης υφή που διέρχεται από τη ζώνη των φυκών και το στρώμα του φλοιού και αναδύεται στην επιφάνεια του θάλλου, υψώνεται πάνω από αυτό με την κολλώδη κορυφή του.
Η ανάπτυξη και η ωρίμανση του καρποφόρου σώματος στους λειχήνες είναι μια πολύ αργή διαδικασία που διαρκεί 4 έως 10 χρόνια. Το σχηματισμένο καρποφόρο σώμα είναι επίσης πολυετές, ικανό να παράγει σπόρια για αρκετά χρόνια. Πόσα σπόρια είναι ικανά να παράγουν καρποφόρα σώματα λειχήνων; Έχει υπολογιστεί, για παράδειγμα, ότι στη λειχήνα Solorin σχηματίζονται 31 χιλιάδες σάκοι σε αποθήκη με διάμετρο 5 mm και συνήθως αναπτύσσονται 4 σπόρια σε κάθε ασκό. Επομένως, ο συνολικός αριθμός των σπορίων που παράγονται από μια αποθηκία είναι 124.000. Κατά τη διάρκεια μιας ημέρας, από μια τέτοια αποθηκία εκτοξεύονται από 1200 έως 1700 σπόρια. Φυσικά, δεν βλασταίνουν όλα τα σπόρια που πετιούνται έξω από το καρποφόρο σώμα. Πολλοί από αυτούς, μια φορά σε αντίξοες συνθήκες, πεθαίνουν. Για τη βλάστηση των σπορίων, πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητη η επαρκής υγρασία και μια ορισμένη θερμοκρασία.
Στους λειχήνες, είναι επίσης γνωστή η ασεξουαλική σπορίωση - κονίδια, πυκνοκονίδια και στυλοσπόρια που εμφανίζονται εξωγενώς στην επιφάνεια των κονιδιοφόρων. Ταυτόχρονα, κονίδια σχηματίζονται σε κονιδιοφόρους που αναπτύσσονται απευθείας στην επιφάνεια του θαλλού, και πυκνοκονίδια και στυλοσπόρια σε ειδικά δοχεία - πυκνίδια.
Από ασεξουαλική σπορίωση, οι λειχήνες σχηματίζουν συχνότερα πυκνίδια με πυκνοκονίδια. Τα Πυκνίδια βρίσκονται συχνά στους θάλλους πολλών λειχήνων φρουτικόζης και φυλλώδους, λιγότερο συχνά μπορούν να παρατηρηθούν σε μορφές κλίμακας.
Σε κάθε ένα από τα πυκνίδια σχηματίζονται σε μεγάλους αριθμούς μικρά μονοκύτταρα σπόρια, τα πυκνοκονίδια. Ο ρόλος αυτών των ευρέως διαδεδομένων σπορίων στη ζωή των λειχήνων δεν έχει ακόμη διευκρινιστεί. Μερικοί επιστήμονες, που αποκαλούν αυτά τα σπόρια σπερματοζωάρια και πυκνίδια - σπερμαγονία, τα θεωρούν αρσενικά γεννητικά κύτταρα, αν και δεν υπάρχουν ακόμα πειραματικά ή κυτταρολογικά δεδομένα που να αποδεικνύουν ότι τα πυκνοκονίδια εμπλέκονται πραγματικά στη σεξουαλική διαδικασία των λειχήνων.
βλαστική αναπαραγωγή. Εάν οι λειχήνες, κατά κανόνα, σχηματίζουν καρποφόρα σώματα, τότε μεταξύ των πιο οργανωμένων φυλλωδών και θαμνωδών λειχήνων υπάρχουν πολλοί εκπρόσωποι που αναπαράγονται αποκλειστικά με φυτικά μέσα. Στην περίπτωση αυτή, τέτοιοι σχηματισμοί είναι πιο σημαντικοί για την αναπαραγωγή λειχήνων, στους οποίους υπάρχουν ταυτόχρονα μυκητιακές υφές και κύτταρα φυκιών. Αυτά είναι η σοριδία και η ισιδία. Χρησιμεύουν για την αναπαραγωγή του λειχήνα ως ολόκληρου οργανισμού. Μόλις βρεθούν σε ευνοϊκές συνθήκες, δημιουργούν απευθείας έναν νέο θάλλο. Η σορειδία και η ισίδια είναι πιο κοινά σε λειχήνες με φυλλώδη και φρουτικόζη.
Τα σορίδια είναι μικροσκοπικοί σχηματισμοί με τη μορφή σωματιδίων σκόνης, που αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα φυκιών που περιβάλλονται από μυκητιακές υφές. Ο σχηματισμός τους συνήθως αρχίζει στο γονιδιακό στρώμα. Λόγω του μαζικού σχηματισμού σοριδίας, ο αριθμός τους αυξάνεται, πιέζουν τον επάνω φλοιό, τον σκίζουν και καταλήγουν στην επιφάνεια του θάλλου, απ' όπου φυσούνται εύκολα με οποιαδήποτε κίνηση αέρα ή ξεπλένονται με νερό. Οι συστάδες σορεδίας ονομάζονται σοράλ. Η παρουσία και η απουσία σορεδίας και σοράλ, η θέση, το σχήμα και το χρώμα τους είναι σταθερά για ορισμένους λειχήνες και χρησιμεύουν ως καθοριστικό χαρακτηριστικό.
Μερικές φορές, όταν οι λειχήνες πεθαίνουν, ο θάλλος τους μετατρέπεται σε σκόνη που αποτελείται από σορίδια. Αυτές είναι οι λεγόμενες μορφές λέπρας των λειχήνων (από την ελληνική λέξη "lepros" - "τραχύς", "ανώμαλος"). Σε αυτή την περίπτωση, είναι σχεδόν αδύνατο να προσδιοριστεί η λειχήνα.
Η Σορειδία, που μεταφέρεται από τον άνεμο και το νερό της βροχής, όταν βρεθεί σε ευνοϊκές συνθήκες, σχηματίζει σταδιακά έναν νέο θάλλο. Η ανανέωση ενός νέου θάλλου από τη σοριδία είναι πολύ αργή. Έτσι, στα είδη του γένους Cladonia, τα φυσιολογικά λέπια του πρωτογενούς θάλλου αναπτύσσονται από τη σοριδία μόνο μετά από μια περίοδο 9 έως 24 μηνών. Και για την ανάπτυξη ενός δευτερογενούς θαλλού με αποθηκία, χρειάζονται από ένα έως οκτώ χρόνια, ανάλογα με τον τύπο του λειχήνα και τις εξωτερικές συνθήκες.
Τα ισίδια βρίσκονται σε μικρότερο αριθμό ειδών λειχήνων από ό,τι οι σορεδίες και οι σοράλ. Είναι απλές ή διακλαδισμένες από κοραλλιογενείς εκβλαστήσεις, που συνήθως καλύπτουν πυκνά την άνω πλευρά του θαλλού (βλ. σχήμα). Σε αντίθεση με τα σοράλια, τα ισίδια καλύπτονται εξωτερικά με φλοιό, συχνά πιο σκούρο από τον θάλλο. Στο εσωτερικό, κάτω από το φλοιό, περιέχουν φύκια και μυκητιακές υφές. Η Ισιδία αποσπάται εύκολα από την επιφάνεια του θαλλού. Αποσπώνται και εξαπλώνονται με τη βοήθεια της βροχής και του ανέμου, όπως και η σοριδία, μπορούν, υπό ευνοϊκές συνθήκες, να σχηματίσουν νέους θάλλους λειχήνων.
Πολλοί λειχήνες δεν σχηματίζουν αποθηκία, σορειδία και ισίδια και πολλαπλασιάζονται σε περιοχές με θάλους που αποκόπτονται εύκολα από λειχήνες που είναι εύθραυστοι σε ξηρό καιρό από τον άνεμο ή τα ζώα και μεταφέρονται επίσης από αυτούς. Ιδιαίτερα διαδεδομένη είναι η αναπαραγωγή λειχήνων από τοποθεσίες θάλους στις περιοχές της Αρκτικής, εκπροσώπους των γενών Cetraria και Cladonia, πολλά από τα οποία σχεδόν ποτέ δεν σχηματίζουν καρποφόρα σώματα.
Λειχήναείναι ένας μοναδικός οργανισμός που περιέχει μονοκύτταρα φύκια και έναν μύκητα. Αυτή η συμβίωση είναι εξαιρετικά χρήσιμη για την ύπαρξη ολόκληρου του οργανισμού στο σύνολό του. Εξάλλου, ενώ ο μύκητας απορροφά νερό και διαλυμένα ορυκτά άλατα, τα φύκια παράγουν οργανικές ουσίες από διοξείδιο του άνθρακα και νερό στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός. Λειχήνα- ανεπιτήδευτος οργανισμός. Αυτό δίνει στους λειχήνες την ευκαιρία να εγκατασταθούν πρώτα σε μέρη όπου δεν υπάρχει άλλη βλάστηση. Μετά από αυτά, εμφανίζεται ο χούμος, στον οποίο μπορούν να ζήσουν άλλα φυτά.
Οι λειχήνες που βρίσκονται στη φύση είναι εξαιρετικά διαφορετικοί εμφάνισηκαι χρωματισμός. Σε παλιά έλατα, μπορείτε συχνά να δείτε κρεμασμένα, ατημέλητα γένια λειχήνων, τα οποία ονομάζονται vislyanka ή γενειοφόρος άνδρας. Και στο φλοιό ορισμένων δέντρων, ιδιαίτερα, πορτοκαλί, πορτοκαλί πλάκες ενός στρογγυλού σχήματος λειχήνα του τοίχου χρυσόψαρο είναι μερικές φορές προσαρτημένες. Οι λειχήνες των ελαφιών είναι ένας γκριζωπός υπόλευκος μικροί θάμνοι. Αυτό το φυτό αναπτύσσεται σε ξερά πευκοδάση, και σε ξηρό καιρό κάνει μια χαρακτηριστική τσακίσματος αν περπατήσετε πάνω του.
Οι λειχήνες είναι ευρέως διαδεδομένοι. Είναι ανεπιτήδευτα, επομένως ζουν σε διάφορες, μερικές φορές σκληρές συνθήκες. Οι λειχήνες μπορούν να βρεθούν σε γυμνούς βράχους και πέτρες, στο φλοιό των δέντρων, σε φράκτες, μερικές φορές ακόμη και στο έδαφος. Στις βόρειες περιοχές, και πιο συγκεκριμένα, στην τούνδρα, οι λειχήνες κατοικούν σε τεράστιες περιοχές, για παράδειγμα, λειχήνες ελαφιών. Μπορείτε επίσης να βρείτε συχνά λειχήνες στα βουνά.
Στη δομή των λειχήνωνυπάρχουν χαρακτηριστικά που τους επιτρέπουν να συνδυαστούν σε μια ξεχωριστή ομάδα. Αν εξετάσουμε ένα λεπτό τμήμα ενός λειχήνα κάτω από μικροσκόπιο, γίνεται αντιληπτό ότι τα δομικά του στοιχεία είναι διαφανή νήματα, μεταξύ των οποίων υπάρχουν στρογγυλεμένα πράσινα κύτταρα. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα άχρωμα νημάτια είναι το μυκήλιο του μύκητα και τα πράσινα κύτταρα δεν είναι παρά μονοκύτταρα φύκια. Έτσι, ένας οργανισμός λειχήνων συνδυάζει δύο διαφορετικούς οργανισμούς - ένα φύκι και έναν μύκητα, που αλληλεπιδρούν τόσο στενά που σχηματίζουν έναν αναπόσπαστο οργανισμό.
Η σχέση δύο οργανισμών στο σώμα ενός λειχήνα του επιτρέπει να προσαρμοστεί ευνοϊκά στις συνθήκες. περιβάλλον. Χάρη στο μυκήλιο, απορροφάται νερό και διοξείδιο του άνθρακα και σχηματίζονται οργανικές ουσίες στο σώμα των φυκιών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο μύκητας μπορεί να τρέφεται με φύκια που βρίσκονται στο σώμα του λειχήνα. Ο λειχήνας απορροφά υγρά από όλη την επιφάνεια του σώματος, κυρίως μετά από βροχές, καθώς και από δροσιά και ομίχλη. Και τα θρεπτικά συστατικά απορροφώνται από παντού - από τον αέρα, το έδαφος ακόμα και από την καθίζηση της σκόνης. Όλοι οι τύποι λειχήνων δεν χρειάζεται να δημιουργήσουν ειδικές ευνοϊκές συνθήκες για τη ζωή. Είναι ανεπιτήδευτα και ανθεκτικά. Κατά την περίοδο της ξηρασίας, η λειχήνα στεγνώνει σε τέτοιο βαθμό που σπάει με το παραμικρό άγγιγμα, και ξαναζωντανεύει μετά τη βροχή. Είναι σε σχέση με τέτοια χαρακτηριστικά της ζωής που οι λειχήνες βρίσκονται σε τέτοιες άγονες περιοχές όπου άλλα φυτά δεν μπορούν να επιβιώσουν.
Οι λειχήνες παίζουν σημαντικό ρόλο στη φύση και την ανθρώπινη οικονομία. Δεδομένου ότι οι λειχήνες είναι ανεπιτήδευτοι, είναι οι πρώτοι που εγκαθίστανται σε περιοχές όπου δεν υπάρχει άλλη βλάστηση. Έχοντας τελειώσει το δικό μου κύκλος ζωήςσε γυμνούς βράχους και πέτρες, οι λειχήνες πεθαίνουν, αφήνοντας πίσω τους χούμο, στον οποίο μπορούν να αναπτυχθούν άλλοι εκπρόσωποι του φυτικού βασιλείου. Έτσι, σε αυτή την περίπτωση, η σημασία των λειχήνων είναι ότι δημιουργούν το έδαφος για τη ζωτική δραστηριότητα άλλων φυτών. Οι λειχήνες των ελαφιών έχουν τη μεγαλύτερη σημασία στην ανθρώπινη οικονομία. Αυτή η λειχήνα, που αναπτύσσεται στην τούνδρα σε μια τεράστια περιοχή, είναι η κύρια τροφή για τους τάρανδους.
Λειχήνες
(κατώτερα φυτά)
Δομή
Αυτό είναι ένα είδος ομάδας κατώτερων φυτών, τα οποία αποτελούνται από δύο διαφορετικούς οργανισμούς- ανευρίσκεται μύκητας (εκπρόσωποι ασκομυκήτων, βασιδιομυκήτων, φυτομυκήτων) και φύκια (πράσινο - κυστόκοκκος, χλωρόκοκκος, χλωρέλλα, cladophora, palmella· γαλαζοπράσινο - νόστοκ, γλεόκαψα, χρωμόκοκκος χαρακτηρισμός, μορφόκοκκος με ειδικούς τύπους και μορφόκοκκος). ειδικές φυσιολογικές και βιοχημικές διεργασίες. Ορισμένοι λειχήνες θεωρήθηκε ότι περιέχουν βακτήρια (Azotobacter). Ωστόσο, μεταγενέστερες μελέτες δεν επιβεβαίωσαν την παρουσία τους στους λειχήνες.
Οι λειχήνες διαφέρουν από τα άλλα φυτά με τους εξής τρόπους:
1. Συμβιωτική συμβίωση δύο διαφορετικών οργανισμών - ενός ετερότροφου μύκητα (mycobiont) και ενός αυτότροφου φυκιού (phycobiont). Η συμβίωση λειχήνων καθορίζεται συνεχώς και ιστορικά, και όχι τυχαία, για μικρό χρονικό διάστημα. Σε έναν πραγματικό λειχήνα, ο μύκητας και τα φύκια έρχονται σε στενή επαφή, το μυκητιακό συστατικό περιβάλλει τα φύκια και μπορεί ακόμη και να διεισδύσει στα κύτταρά του.
2. Συγκεκριμένες μορφολογικές μορφές εξωτερικής και εσωτερικής δομής.
3. Η φυσιολογία του μύκητα και των φυκών στον θάλλο των λειχήνων διαφέρει από πολλές απόψεις από τη φυσιολογία των ελεύθερων μυκήτων και των φυκών.
4. Η βιοχημεία των λειχήνων είναι συγκεκριμένη: σχηματίζουν δευτερογενή μεταβολικά προϊόντα που δεν βρίσκονται σε άλλες ομάδες οργανισμών.
5. Τρόπος αναπαραγωγής.
6. Στάση στις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Μορφολογία.Οι λειχήνες δεν έχουν τυπικό πράσινο χρώμα, δεν έχουν μίσχο, φύλλα (έτσι διαφέρουν από τα βρύα), το σώμα τους αποτελείται από θάλλο. Το χρώμα των λειχήνων είναι γκριζωπό, πρασινωπό-γκρι, ανοιχτό ή σκούρο καφέ, λιγότερο συχνά κίτρινο, πορτοκαλί, λευκό, μαύρο. Το χρώμα οφείλεται σε χρωστικές που βρίσκονται στα κελύφη των υφών του μύκητα, λιγότερο συχνά στο πρωτόπλασμα. Υπάρχουν πέντε ομάδες χρωστικών: πράσινο, μπλε, μωβ, κόκκινο, καφέ. Το χρώμα των λειχήνων μπορεί επίσης να εξαρτάται από το χρώμα των οξέων λειχήνων, τα οποία εναποτίθενται με τη μορφή κρυστάλλων ή κόκκων στην επιφάνεια των υφών.
Υπάρχουν λειχήνες λέπια, ή φλοιώδεις, φυλλώδεις και θαμνώδεις.
Στο κλίμακα Ο θάλλος έχει την εμφάνιση ενός κονιώδους, φυματιώδους ή λείου δέρματος, το οποίο είναι σφιχτά συγκολλημένο με το υπόστρωμα. περίπου το 80% όλων των λειχήνων ανήκει σε αυτούς. Ανάλογα με το υπόστρωμα στο οποίο αναπτύσσονται οι λειχήνες, υπάρχουν:
επιλιθικό, που αναπτύσσεται στην επιφάνεια των βράχων.
epifleodnye - στο φλοιό δέντρων και θάμνων.
επιγειακό - στην επιφάνεια του εδάφους,
epixile - σε σάπιο ξύλο.
Ο θάλλος λειχήνων μπορεί να αναπτυχθεί μέσα στο υπόστρωμα (πέτρα, φλοιός δέντρου). Υπάρχουν λειχήνες λειχήνες με σφαιρικό σχήμα του θαλλού (οι λεγόμενοι νομαδικοί λειχήνες).
Στο λειχήνες φύλλων ο θάλλος έχει την όψη φολίδων ή μάλλον μεγάλων πλακών που προσκολλώνται στο υπόστρωμα σε διάφορα σημεία με τη βοήθεια δεσμίδων μυκητιακών υφών. Ο απλούστερος θάλλος των λειχήνων φύλλων έχει τη μορφή μιας μεγάλης στρογγυλεμένης πλάκας σε σχήμα φύλλου, που φτάνει σε διάμετρο 10-20 εκ. Ένας τέτοιος θάλλος ονομάζεται μονοφυλλικός. Συνδέεται στο υπόστρωμα στο κεντρικό τμήμα του με τη βοήθεια ενός χοντρού κοντού ποδιού που ονομάζεται gomf. Εάν ο θάλλος αποτελείται από πολλές φυλλόμορφες πλάκες, ονομάζεται πολύφιλος. χαρακτηριστικό στοιχείοΟ θάλλος των λειχήνων των φύλλων είναι ότι η άνω επιφάνειά του διαφέρει ως προς τη δομή και το χρώμα από την κάτω. Μεταξύ των λειχήνων των φύλλων, απαντώνται επίσης χαλαρές, νομαδικές μορφές.
Στο λειχήνες φρουτικόζης Ο θάλλος αποτελείται από διακλαδισμένα νημάτια ή μίσχους, αναπτύσσεται μαζί με το υπόστρωμα μόνο στη βάση. μεγαλώσουν, πλάγια, ή κρεμάστε - «γενειοφόροι» λειχήνες. Ο θάλλος των λειχήνων φρουτικόζης έχει την εμφάνιση ενός όρθιου ή κρεμασμένου θάμνου, λιγότερο συχνά μη διακλαδισμένες όρθιες εκβλαστήσεις. Αυτό είναι το υψηλότερο στάδιο στην ανάπτυξη του θαλλού. Το ύψος του μικρότερου είναι μόνο λίγα χιλιοστά, το μεγαλύτερο - 30-50 cm (μερικές φορές 7-8 m - ένα μακρύ ουσνέα, που κρέμεται με τη μορφή γενειάδας από τα κλαδιά της λάρυγγας και του κέδρου σε δάση τάιγκα). Οι θάλλοι έχουν επίπεδους και στρογγυλεμένους λοβούς. Μερικές φορές οι μεγάλοι θαμνώδεις λειχήνες στην τούνδρα και στα ψηλά βουνά αναπτύσσουν πρόσθετα όργανα προσκόλλησης (κεφαλή), με τη βοήθεια των οποίων μεγαλώνουν στα φύλλα των αγριόχοιρων, των χόρτων και των θάμνων. Με αυτόν τον τρόπο, οι λειχήνες προστατεύονται από τον διαχωρισμό ισχυροί άνεμοικαι καταιγίδες.
Η εσωτερική δομή των λειχήνων. Σύμφωνα με την ανατομική δομή, οι λειχήνες είναι δύο τύπων.
Σε ένα από αυτά τα φύκια είναι διάσπαρτα σε όλο το πάχος του θαλλού και βυθίζονται στη βλέννα που εκκρίνει τα φύκια (ομοιομερικού τύπου). Αυτός είναι ο πιο πρωτόγονος τύπος. Μια τέτοια δομή είναι χαρακτηριστική για εκείνες τις λειχήνες των οποίων το φυκοβίον είναι γαλαζοπράσινα φύκια - nostoc, gleokapsa, κ.λπ. Αποτελούν μια ομάδα γλοιώδες λειχήνες.
Σε έναν άλλο (ετερομερή τύπο), πολλά στρώματα μπορούν να διακριθούν κάτω από ένα μικροσκόπιο σε μια διατομή. Πάνω είναι ο άνω φλοιός, που μοιάζει με συμπλεγμένες, ερμητικά κλειστές μυκητιακές υφές. Κάτω από αυτό, οι υφές βρίσκονται πιο χαλαρά, τα φύκια βρίσκονται μεταξύ τους - αυτό είναι το γονιδιακό στρώμα. Παρακάτω, οι μυκητιακές υφές βρίσκονται ακόμη πιο χαλαρά, τα μεγάλα κενά μεταξύ τους γεμίζουν με αέρα - αυτός είναι ο πυρήνας. Τον πυρήνα ακολουθεί η κάτω κρούστα, η οποία είναι παρόμοια στη δομή με την επάνω. Δέσμες υφών διέρχονται από τον κατώτερο φλοιό από τον πυρήνα, οι οποίες προσκολλούν τη λειχήνα στο υπόστρωμα.
Οι λειχήνες κρουστόζης δεν έχουν χαμηλότερο φλοιό και οι μυκητιακές υφές των καρδιών συγχωνεύονται απευθείας με το υπόστρωμα.
Οι θαμνώδεις ακτινωτές λειχήνες έχουν φλοιό στην περιφέρεια του εγκάρσιου τμήματος, ένα γονιδιακό στρώμα κάτω από αυτό και έναν πυρήνα μέσα. Ο φλοιός εκτελεί προστατευτικές και ενισχυτικές λειτουργίες. Τα όργανα προσκόλλησης σχηματίζονται συνήθως στο κατώτερο στρώμα του φλοιού των λειχήνων. Μερικές φορές μοιάζουν με λεπτές κλωστές, που αποτελούνται από μία σειρά κελιών. Ονομάζονται ριζοειδή. Τα ριζοειδή μπορούν να ενωθούν για να σχηματίσουν ριζοειδείς ζώνες.
Σε ορισμένους φυλλώδεις λειχήνες, ο θάλλος συνδέεται με ένα κοντό μίσχο (γκόμφα) που βρίσκεται στο κεντρικό τμήμα του θάλλου.
Η ζώνη των φυκών εκτελεί τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης και της συσσώρευσης οργανική ύλη. Η κύρια λειτουργία του πυρήνα είναι να μεταφέρει τον αέρα στα κύτταρα φυκιών που περιέχουν χλωροφύλλη. Σε ορισμένους θαμνώδεις λειχήνες, ο πυρήνας εκτελεί επίσης μια λειτουργία ενίσχυσης.
Τα όργανα ανταλλαγής αερίων είναι ψευδοκυττάρες (ρήξεις του φλοιού, ορατές με γυμνό μάτι καθώς οι λευκές κηλίδες δεν είναι σωστή φόρμα). Στην κάτω επιφάνεια των λειχήνων των φύλλων υπάρχουν στρογγυλές, κανονικές λευκές κοιλότητες - αυτές είναι η κυφέλα, επίσης και όργανα ανταλλαγής αερίων. Η ανταλλαγή αερίων πραγματοποιείται επίσης μέσω διατρήσεων (νεκρές περιοχές του στρώματος του φλοιού), ρωγμών και θραύσεων στο στρώμα του φλοιού.
Θρέψη
Οι υφές παίζουν το ρόλο των ριζών: απορροφούν νερό και μεταλλικά άλατα που είναι διαλυμένα σε αυτό. Τα κύτταρα των φυκιών σχηματίζουν οργανικές ουσίες, εκτελούν τη λειτουργία των φύλλων. Οι λειχήνες μπορούν να απορροφήσουν νερό με όλη την επιφάνεια του σώματος (χρησιμοποιούν νερό της βροχής, υγρασία ομίχλης). Ένα σημαντικό συστατικό στη διατροφή των λειχήνων είναι το άζωτο. Εκείνοι οι λειχήνες που έχουν πράσινα φύκια ως φυκοβίον λαμβάνουν ενώσεις αζώτου από υδατικά διαλύματα όταν ο θάλλος τους είναι κορεσμένος με νερό, εν μέρει απευθείας από το υπόστρωμα. Οι λειχήνες που έχουν γαλαζοπράσινα φύκια (ιδιαίτερα νοσοκομεία) ως φυκοβίον είναι σε θέση να σταθεροποιήσουν το ατμοσφαιρικό άζωτο.
αναπαραγωγή
Οι λειχήνες αναπαράγονται είτε με σπόρια, τα οποία σχηματίζονται από το μυκοβίωμα σεξουαλικά ή ασεξουαλικά, είτε βλαστικά - από θραύσματα του θαλλού, της σορειδίας και της ισιδίας.
Κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή, σχηματίζεται σεξουαλική σπορίωση με τη μορφή καρποφόρων σωμάτων στους θάλλους των λειχήνων. Μεταξύ των σωμάτων φρούτων σε λειχήνες, διακρίνονται οι αποθηκίες (ανοικτά σώματα φρούτων με τη μορφή σχηματισμών σε σχήμα δίσκου). perithecia (κλειστά καρποφόρα σώματα που μοιάζουν με μια μικρή κανάτα με μια τρύπα στην κορυφή). γαστεροθηκία (στενά καρποφόρα σώματα επιμήκους σχήματος). Οι περισσότεροι λειχήνες (πάνω από 250 γένη) σχηματίζουν αποθηκία. Σε αυτά τα καρποφόρα σώματα, τα σπόρια αναπτύσσονται μέσα σε σάκους (σακοειδείς σχηματισμοί) ή εξωγενείς, πάνω από επιμήκεις υφές - βασίδια σε σχήμα ραβδιού. Η ανάπτυξη και η ωρίμανση του καρποφόρου σώματος διαρκεί 4-10 χρόνια και στη συνέχεια για αρκετά χρόνια το καρποφόρο σώμα είναι σε θέση να παράγει σπόρια. Σχηματίζονται πολλά σπόρια: για παράδειγμα, μια αποθηκία μπορεί να παράγει 124.000 σπόρια. Δεν μεγαλώνουν όλοι. Για τη βλάστηση χρειάζονται συνθήκες, κυρίως συγκεκριμένη θερμοκρασία και υγρασία.
Αφυλική σπορίωση λειχήνων - κονιδίων, πυκνοκονιδινών και στυλοσπορίων που εμφανίζονται εξωγενώς στην επιφάνεια των κονιδιοφόρων. Τα κονίδια σχηματίζονται σε κονιδιοφόρους που αναπτύσσονται απευθείας στην επιφάνεια του θαλλού, και τα πυκνοκονίδια και τα στυλοσπόρια -σε ειδικά δοχεία- πυκνίδια.
Η βλαστική αναπαραγωγή πραγματοποιείται από θάμνους θάλλου, καθώς και ειδικούς φυτικούς σχηματισμούς - σορίδια (σωματίδια σκόνης - μικροσκοπικά σπειράματα, που αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα φυκιών που περιβάλλονται από μυκητιακές υφές, σχηματίζουν μια λεπτόκοκκη ή σκόνη λευκωπή, κιτρινωπή μάζα) και ισίδια (μικρά, ποικίλου σχήματος αποφύσεις της άνω επιφάνειας του θαλλού, ίδιου χρώματος με αυτόν, μοιάζουν με κονδυλώματα, κόκκους, εκφύσεις σε σχήμα ράβδου, μερικές φορές μικρά φύλλα).
Οι λειχήνες είναι ιδιόρρυθμοι πολύπλοκοι οργανισμοί, ο θάλλος των οποίων είναι ένας συνδυασμός μύκητα και φυκιών, που βρίσκονται σε πολύπλοκες σχέσεις μεταξύ τους, πιο συχνά σε συμβίωση. Περισσότερα από 20 χιλιάδες είδη λειχήνων είναι γνωστά.
Από άλλους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των ελεύθερων μυκήτων και των φυκιών, διαφέρουν ως προς το σχήμα, τη δομή, τη φύση του μεταβολισμού, τις ειδικές ουσίες λειχήνων, τις μεθόδους αναπαραγωγής και την αργή ανάπτυξη (από 1 έως 8 mm ετησίως).
Δομικά χαρακτηριστικά
θαλλός λειχήναςαποτελείται από αλληλένδετα νήματα μυκήτων - υφές και κύτταρα φυκιών (ή νήματα) που βρίσκονται μεταξύ τους.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι μικροσκοπικής δομής του θαλλού:
- Ομοιομερή;
- ετερομερής.
Σε διατομή λειχήνα ομοιομερήςτύπος υπάρχει ένας άνω και κάτω φλοιός, ο οποίος αποτελείται από ένα στρώμα μυκητιακών κυττάρων. Ολόκληρο το εσωτερικό μέρος είναι γεμάτο με χαλαρά διατεταγμένα νημάτια μυκήτων, μεταξύ των οποίων βρίσκονται τα κύτταρα φυκιών χωρίς καμία σειρά.
σε λειχήνες ετερομερήςτύπος κυττάρων φυκιών συγκεντρώνονται σε ένα στρώμα, το οποίο ονομάζεται γονιδιακό στρώμα. Κάτω από αυτό βρίσκεται ο πυρήνας, που αποτελείται από χαλαρά διατεταγμένα νημάτια του μύκητα.
Τα εξωτερικά στρώματα του λειχήνα είναι πυκνά στρώματα μυκητιακών νημάτων που ονομάζονται φλοιώδη στρώματα. Με τη βοήθεια μυκητιακών νημάτων που εκτείνονται από το κατώτερο φλοιώδες στρώμα, ο λειχήνας συνδέεται με το υπόστρωμα στο οποίο αναπτύσσεται. Σε ορισμένα είδη, ο κάτω φλοιός απουσιάζει και συνδέεται με το υπόστρωμα από τα νήματα του πυρήνα.
Το συστατικό των φυκών του λειχήνα αποτελείται από είδη που ανήκουν στα γαλαζοπράσινα, πράσινα, κιτρινοπράσινα και καφέ τμήματα. Εκπρόσωποι 28 γενών από αυτούς μπαίνουν σε συμβίωση με μύκητες.
Τα περισσότερα από αυτά τα φύκια μπορεί να είναι ελεύθερα, αλλά μερικά βρίσκονται μόνο σε λειχήνες και δεν έχουν βρεθεί ακόμη σε ελεύθερη κατάσταση στη φύση. Όντας στον θάλλο, τα φύκια αλλάζουν πολύ στην εμφάνιση, και επίσης γίνονται πιο ανθεκτικά στις υψηλές θερμοκρασίες και μπορούν να ανεχθούν την παρατεταμένη ξήρανση. Όταν καλλιεργούνται σε τεχνητά μέσα (χωριστά από μύκητες), αποκτούν μια μορφή χαρακτηριστική των μορφών που ζουν ελεύθερα.
Ο θάλλος των λειχήνων είναι ποικίλος σε σχήμα, μέγεθος, δομή, βαμμένος σε διάφορα χρώματα. Το χρώμα του θαλλού οφείλεται στην παρουσία χρωστικών στα κελύφη των υφών και στα καρποφόρα σώματα των λειχήνων. Υπάρχουν πέντε ομάδες χρωστικών: πράσινο, μπλε, μωβ, κόκκινο και καφέ. Απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό χρωστικών είναι το φως. Όσο πιο φωτεινός είναι ο φωτισμός στα μέρη όπου αναπτύσσονται οι λειχήνες, τόσο πιο φωτεινό είναι το χρώμα τους.
Το σχήμα του θαλλού μπορεί επίσης να ποικίλει. Με εξωτερική δομήΟι λειχήνες θάλλου χωρίζονται σε:
- κλίμακα;
- πολύφυλλος;
- θαμνώδης.
Στο λειχήνες κλίμακας ο θάλλος έχει την εμφάνιση κρούστας, σφιχτά λιωμένο με το υπόστρωμα. Το πάχος των κρούστας είναι διαφορετικό - από μια ελάχιστα αισθητή κλίμακα ή επικάλυψη σκόνης έως 0,5 cm, η διάμετρος - από μερικά χιλιοστά έως 20-30 cm. Τα λέπια αναπτύσσονται στην επιφάνεια των εδαφών, των βράχων, του φλοιού των δέντρων και των θάμνων και του εκτεθειμένου ξύλου σε αποσύνθεση.
φυλλώδεις λειχήνεςέχουν τη μορφή φύλλου πλάκας, οριζόντια τοποθετημένη στο υπόστρωμα (παρμέλια, χρυσόψαρο τοίχου). Συνήθως οι πλάκες είναι στρογγυλεμένες, διαμέτρου 10-20 cm. Χαρακτηριστικό γνώρισμα των φυλλωδών ειδών είναι το άνισο χρώμα και δομή των άνω και κάτω επιφανειών του θάλλου. Στα περισσότερα από αυτά, στην κάτω πλευρά του θάλλου, σχηματίζονται όργανα προσκόλλησης στο υπόστρωμα - ριζοειδή, που αποτελούνται από υφές που συλλέγονται σε κλώνους. Αναπτύσσονται στην επιφάνεια του εδάφους, ανάμεσα σε βρύα. Οι φυλλώδεις λειχήνες είναι πιο οργανωμένες μορφές σε σύγκριση με τους λειχήνες.
λειχήνες φρουτικόζης έχουν τη μορφή όρθιου ή κρεμασμένου θάμνου και προσκολλώνται στο υπόστρωμα σε μικρές περιοχές του κάτω μέρους του θάλλου (κλαδόνια, ισλανδική λειχήνα). Σύμφωνα με το επίπεδο οργάνωσης, τα θαμνώδη είδη είναι το υψηλότερο στάδιο στην ανάπτυξη του θαλλού. Οι θάλλοι τους είναι διαφορετικών μεγεθών: από λίγα χιλιοστά έως 30-50 εκατοστά. Οι κρεμαστοί θάλλοι λειχήνων φρουτικόζης μπορούν να φτάσουν τα 7-8 μέτρα. Ένα παράδειγμα είναι μια λειχήνα που κρέμεται με τη μορφή γενειάδας από τα κλαδιά των πεύκων και των κέδρων σε δάση τάιγκα (γενειοφόρος λειχήνας).
αναπαραγωγή
Οι λειχήνες αναπαράγονται κυρίως βλαστικά. Ταυτόχρονα, κομμάτια διαχωρίζονται από τον θάλλο, μεταφέρονται από τον άνεμο, το νερό ή τα ζώα και σε ευνοϊκές συνθήκες δίνουν νέους θάλλους.
Σε φυλλώδεις και θαμνώδεις λειχήνες για αγενή πολλαπλασιασμό στα επιφανειακά ή βαθύτερα στρώματα, σχηματίζονται ειδικοί φυτικοί σχηματισμοί: σορίδια και ισίδια.
Τα σορίδια έχουν την εμφάνιση μικροσκοπικών σπειραμάτων, καθένα από τα οποία περιέχει ένα ή περισσότερα κύτταρα φυκιών που περιβάλλονται από μυκητιακές υφές. Οι σορειδίες σχηματίζονται μέσα στον θάλλο στο γονιδιακό στρώμα των φυλλωδών και φρουτιζών λειχήνων. Οι σχηματισμένες σορειδίες ωθούνται έξω από τον θάλλο, μαζεύονται και μεταφέρονται από τον άνεμο. Κάτω από ευνοϊκές συνθήκες, φυτρώνουν σε νέα μέρη και σχηματίζουν θάλλους. Περίπου το 30% των λειχήνων αναπαράγονται με σοριδία.
Θρέψη
Τα διατροφικά χαρακτηριστικά των λειχήνων συνδέονται με τη σύνθετη δομή αυτών των οργανισμών, που αποτελείται από δύο συστατικά που λαμβάνουν θρεπτικά συστατικά. διαφορετικοί τρόποι. Τα μανιτάρια είναι ετερότροφα και τα φύκια είναι αυτότροφα.
Τα φύκια στη λειχήνα το παρέχουν οργανική ύληπου παράγεται από τη φωτοσύνθεση. Ο μύκητας λειχήνας λαμβάνει προϊόντα υψηλής ενέργειας από τα φύκια: ATP και NADP. Ο μύκητας, με τη σειρά του, με τη βοήθεια νηματοειδών διεργασιών (υφές) λειτουργεί ως ριζικό σύστημα. Έτσι ο λειχήνας γίνεται νερό και μέταλλαπου απορροφώνται από το έδαφος.
Επίσης, οι λειχήνες είναι σε θέση να απορροφούν νερό από το περιβάλλον με όλο τους το σώμα, κατά τη διάρκεια ομίχλης και βροχών. Για να επιβιώσουν χρειάζονται ενώσεις αζώτου. Εάν το συστατικό φυκών του θάλλου αντιπροσωπεύεται από πράσινα φύκια, τότε το άζωτο προέρχεται από υδατικά διαλύματα. Όταν τα γαλαζοπράσινα φύκια δρουν ως φυκοβίον, είναι δυνατή η δέσμευση αζώτου από τον ατμοσφαιρικό αέρα.
Για την κανονική ύπαρξη λειχήνων είναι απαραίτητες σε επαρκείς ποσότητες φως και υγρασία. Ο ανεπαρκής φωτισμός εμποδίζει την ανάπτυξή τους, καθώς οι φωτοσυνθετικές διαδικασίες επιβραδύνονται και οι λειχήνες λαμβάνουν λιγότερα θρεπτικά συστατικά.
Τα ανοιχτόχρωμα πευκοδάση έχουν γίνει το καλύτερο μέρος για τη ζωή τους. Αν και οι λειχήνες είναι από τα πιο ανθεκτικά στην ξηρασία είδη, εξακολουθούν να χρειάζονται νερό. Μόνο σε υγρό περιβάλλον πραγματοποιούνται οι αναπνευστικές και μεταβολικές διεργασίες.
Η αξία των λειχήνων στη φύση και την ανθρώπινη ζωή
Οι λειχήνες είναι πολύ ευαίσθητοι βλαβερές ουσίες, ώστε να μην αναπτύσσονται σε μέρη με υψηλή περιεκτικότητα σε σκόνη και αέρια στον αέρα. Έτσι, χρησιμοποιούνται ως δείκτες ρύπανσης.
Παίρνουν μέρος στον κύκλο των ουσιών στη φύση. Το φωτοσυνθετικό τους μέρος είναι ικανό να παράγει οργανική ύλη σε μέρη όπου άλλα φυτά δεν μπορούν να επιβιώσουν. Ένας σημαντικός ρόλος των λειχήνων στον σχηματισμό του εδάφους, εγκαθίστανται σε μια άψυχη βραχώδη επιφάνεια και, αφού πεθάνουν, σχηματίζουν χούμο. Αυτό δημιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη των φυτών.
Οι κτηνοτροφικές λειχήνες αποτελούν σημαντικό κρίκο στην τροφική αλυσίδα. Για παράδειγμα, ελάφια, ζαρκάδια, άλκες τρέφονται με βρύα ελαφιού ή βρύα ταράνδων. Χρησιμεύουν ως υλικό για φωλιές πουλιών. Το μάννα λειχήνων ή το εδώδιμο Aspicilia χρησιμοποιείται στη μαγειρική.
Η βιομηχανία αρωμάτων τα χρησιμοποιεί για να δώσει ανθεκτικότητα στα αρώματα και η κλωστοϋφαντουργία τα χρησιμοποιεί για τη βαφή υφασμάτων. Είναι επίσης γνωστά είδη με αντιβακτηριδιακές ιδιότητες, τα οποία χρησιμοποιούνται για την παρασκευή φαρμάκων για την καταπολέμηση της φυματίωσης και της φουρουλκίωσης.
Οι λειχήνες είναι οργανισμοί των οποίων το σώμα σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της συμβίωσης ενός μύκητα και ενός φυκιού. Το σώμα ενός λειχήνα ονομάζεται θάλλος (θάλλος). Το φωτοσυνθετικό συστατικό του λειχήνα είναι ένα φύκι ή κυανοβακτήρια και ο μύκητας εξασφαλίζει την απορρόφηση του νερού και των μεταλλικών αλάτων.
Μεταξύ των φυκών, τα πράσινα και τα κιτρινοπράσινα φύκια είναι πιο κοινά, υπάρχουν περίπου 100 είδη συνολικά. Στη σύγχρονη χλωρίδα, υπάρχουν περίπου 13.500 είδη λειχήνων.
Οι λειχήνες βρίσκονται σε μια ποικιλία οικοτόπων από τον Βόρειο έως τον Νότιο Πόλο. Αναπτύσσονται σε πέτρες και βράχους, φλοιό δέντρων και φύλλα φυτών, χώμα, τεχνητά υποστρώματα. Μερικές λειχήνες ζουν στο νερό.
Σύμφωνα με το σχήμα του θαλλού, οι λειχήνες χωρίζονται σε τρεις τύπους: λέπια, φυλλώδεις και θαμνώδεις. Τα λέπια έχουν όψη κρούστας και είναι σφιχτά λιωμένα με το υπόστρωμα. Τα φυλλώδη έχουν πεπλατυσμένο σχήμα, τμήματα του θάλλου υψώνονται πάνω από το υπόστρωμα και μοιάζουν με φύλλα. Προσαρμόζονται στο υπόστρωμα με δέσμες υφών και μπορούν να διαχωριστούν από το υπόστρωμα χωρίς να καταστρέψουν τον θάλλο. Οι θαμνώδεις λειχήνες μοιάζουν με κρεμαστούς ή όρθιους θάμνους, οι οποίοι συνδέονται στο υπόστρωμα μόνο από τη βάση του θάλλου.
Με εσωτερική δομήΟι λειχήνες είναι δύο τύπων. Σε ορισμένα, τα φύκια κατανέμονται ομοιόμορφα μεταξύ των υφών του μύκητα σε όλο το πάχος του θάλλου. Ο χώρος μεταξύ των υφών και των φυκιών είναι γεμάτος με βλέννα. Αυτή είναι μια ομοιομερής τύπου δομή. Σε άλλους λειχήνες, μια πυκνή σύμπλεξη υφών σχηματίζει τον ανώτερο φλοιό, κάτω από τον οποίο
υπάρχει ένα στρώμα από χαλαρά διατεταγμένες υφές με κύτταρα φυκιών ανάμεσά τους. Κάτω από αυτό το στρώμα βρίσκονται χαλαρά διατεταγμένες υφές που σχηματίζουν τον πυρήνα. Ο πυρήνας βρίσκεται κάτω από τον κατώτερο φλοιό, που σχηματίζεται από στενά υφασμένες υφές. Από τον πυρήνα αναδύονται δέσμες υφών, με τη βοήθεια των οποίων η λειχήνα συνδέεται στο υπόστρωμα.
Τις περισσότερες φορές, οι λειχήνες αναπαράγονται βλαστικά: από μέρη του θαλλού. κύτταρα φυκών πλεγμένα με μυκητιακές υφές. εξειδικευμένες εκβολές του θάλλου που περιέχουν φυκο- και μυκοβιόντα. Μετά τον διαχωρισμό αυτών των δομών κάτω από ευνοϊκές συνθήκες, αρχίζουν να αναπτύσσονται σε έναν νέο θάλλο λειχήνων. Οι λειχήνες μπορούν να αναπαραχθούν τόσο ασεξουαλικά όσο και σεξουαλικά, αλλά αυτή η αναπαραγωγή σχετίζεται με το μυκοβίωτο. Οι λειχήνες μεγαλώνουν πολύ αργά: σε ένα χρόνο ο θάλλος τους αυξάνεται από μερικά εκατοστά του χιλιοστού σε αρκετά εκατοστά.
Οι λειχήνες είναι σε θέση να συσσωρεύουν ηλιακή ενέργεια και να δημιουργούν οργανικές ενώσεις από ανόργανες. Από την άλλη πλευρά, ο λειχήνας mycobiont είναι ετερότροφος. Οι λειχήνες είναι οι πρωτοπόροι της βλάστησης, είναι οι πρώτοι που κυριαρχούν σε άψυχα υποστρώματα, καθιστώντας τους κατάλληλους για άλλους οργανισμούς με την πάροδο του χρόνου. Οι λειχήνες είναι δείκτες ατμοσφαιρικής ρύπανσης, ιδιαίτερα ευαίσθητοι στην περιεκτικότητα σε διοξείδιο του θείου στην ατμόσφαιρα. Χρησιμοποιούνται στην αρχαιολογία και τη γεωμορφολογία για τον προσδιορισμό της ηλικίας του υποστρώματος.
Οι λειχήνες χρησιμεύουν ως τροφή για τα ζώα, ειδικά το χειμώνα στις βόρειες περιοχές (για παράδειγμα, βρύα ταράνδων ή βρύα ταράνδων). Τα πτηνά μπορούν να χρησιμοποιήσουν τους λειχήνες ως δομικό υλικό για τις φωλιές τους.
Ορισμένες λειχήνες είναι επίσης βρώσιμες για τον άνθρωπο. Ένας αριθμός ουσιών που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία αρωμάτων λαμβάνεται από λειχήνες. Ορισμένοι λειχήνες χρησιμοποιούνται σε παραδοσιακό φάρμακοστη θεραπεία μιας σειράς ασθενειών.
Επιλέξτε μία σωστή απάντηση.
1. Τα μανιτάρια είναι
1) μια ξεχωριστή ομάδα φυτών
2) συμβίωση φυτών και βακτηρίων
3) μια ειδική ομάδα ζώων
4) μια ειδική ομάδα ζωντανών όντων
2. Τα κατώτερα φυτά περιλαμβάνουν
1) μανιτάρια 3) βρύα
2) φύκια 4) λειχήνες
3. Ένα κοινό σημάδι στους μύκητες και στα ζώα είναι *
1) έλλειψη πλαστιδίων
2) τρόπος αναπαραγωγής
3) η παρουσία εσωτερικού σκελετού
4) τύπος επιθεώρησης τροφίμων
| 4. | Το κυτταρικό τοίχωμα των μυκήτων περιέχει | ||
| 1) μουρέιν | 3) | κυτταρίνη | |
| 2) πηκτίνη | 4) | χιτίνη | |
| 5. | Σχηματίζεται το μυκήλιο του μύκητα | ||
| 1) ίνες χιτίνης | 3) | διαφωνίες | |
| 2) υφές | 4) | ριζοειδή | |
| 6. | Αναπαράγεται με εκβλάστηση | ||
| 1) mukor | 3) | πενικίλιο | |
| 2) βρωμιά | 4) | μαγιά | |
| 7. | Οι αγαρικοί μύκητες περιλαμβάνουν | ||
1) russula
2) βούτυρο
3) σφόνδυλοι
4) boletus
8. Η μυκόρριζα είναι
1) μυκητιασική νόσος της σίκαλης
2) συμβίωση του μύκητα με τις ρίζες των ανώτερων φυτών
3) το αναπαραγωγικό όργανο των μυκήτων της μούχλας
4) ένα από τα πιο δηλητηριώδη μανιτάρια
9. Μορφές μυκόρριζας
1) mukor 3) boletus
2) champignon 4) ergot
10. Το μυκήλιο αντιπροσωπεύεται από ένα κύτταρο στο
1) μουτζούρα 3) πενικιλία
2) μύκητας tinder 4) mucor
11. Τα σπόρια Mukor ωριμάζουν
1) σε ειδικές μπάλες στα άκρα κάθετων υφών
2) σε όλο το μυκήλιο
3) σε αγώνες
1) νερό και οργανική ύλη
2) νερό και μέταλλα
3) αποκλειστικά με νερό
4) οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα
Επιλέξτε τρεις σωστές απαντήσεις.
16. Ένα σημάδι κοινό στους μύκητες και στα φυτά είναι
1) ακινησία
2) η παρουσία άκαμπτων κυτταρικών τοιχωμάτων
3) συνεχής ανάπτυξη
4) αποθήκευση υδατανθράκων σε μορφή γλυκογόνου
5) η παρουσία μυκηλίου
Οι λειχήνες αποκτούν οργανική ύλη μέσω της φωτοσύνθεσης. Εκτελείται σε βέλτιστη θερμοκρασία από +10 έως +25 o. Η μέγιστη παραγωγικότητα παρατηρείται σε φωτισμό από 4000 έως 25000 lux. Epigean αντέχουν έως και 40 χιλιάδες lux. κάτω από 4 χιλιάδες - λεπράρια, κοντελάρια. Οι λειχήνες μπορούν να πραγματοποιήσουν διαδικασίες φωτοσύνθεσης και στους +35 o και στους -10 o. Η υψηλή θερμοκρασία σταματά τη φωτοσύνθεση, εάν η + υψηλή υγρασία είναι θανατηφόρα, πέφτει σε λανθάνουσα κατάσταση, τμήματα του θάλλου πεθαίνουν. Για κανονική φωτοσυνθετική δραστηριότητα, ο θάλλος λειχήνων πρέπει να περιέχει επαρκή ποσότητα νερού (65-90%). Οι οργανικές ουσίες που συντίθενται στον θάλλο από το photobiont χρησιμοποιούνται ενεργά από το photobiont. Κατά τη φωτοσύνθεση παράγεται γλυκόζη στα κύτταρα του φωτοβίου. Απορροφάται από τις υφές και μετατρέπεται σε πολυϋδρικές αλκοόλες (ερυθριτόλη, βαλινίτης, γνέφει - εάν τα κυανοβακτήρια βρίσκονται στον θάλλο)
Ένα σημαντικό συστατικό της διατροφής των λειχήνων είναι το άζωτο (ειδικά αν υπάρχουν γαλαζοπράσινα φύκια). Οι λειχήνες λαμβάνουν ένα ορισμένο μέρος αζωτούχων ενώσεων από το υπόστρωμα στο οποίο αναπτύσσονται, από βροχή με τη μορφή διαλυμένων ενώσεων, νιτρόφιλα φύλλα στους βράχους αποικιών πτηνών - τα περιττώματά τους, από καυσαέρια με τη μορφή οξειδίων. Το μεγαλύτερο μέρος του αζώτου χρησιμοποιείται από το mycobiont, το μικρότερο μέρος χρησιμοποιείται από το photobiont.
Οι λειχήνες δεν είναι ικανοί να ρυθμίσουν την ισορροπία του νερού, καθώς δεν έχουν αληθινές ρίζες για να απορροφούν ενεργά το νερό και να προστατεύουν από την εξάτμιση. Η επιφάνεια του λειχήνα μπορεί να κρατήσει νερό για μικρό χρονικό διάστημα με τη μορφή υγρού ή ατμού. Σε ξηρές συνθήκες, το νερό χάνεται γρήγορα για να διατηρηθεί ο μεταβολισμός και ο λειχήνας περνά σε μια φωτοσυνθετικά ανενεργή κατάσταση, στην οποία το νερό μπορεί να είναι το 2-15% της μάζας. Σε αντίθεση με το mycobiont, το photobiont δεν μπορεί να είναι χωρίς νερό για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το σάκχαρο τρεαλόζη παίζει σημαντικό ρόλο στην προστασία ζωτικών μακρομορίων όπως τα ένζυμα, τα στοιχεία της μεμβράνης και το DNA. Αλλά οι λειχήνες έχουν βρει τρόπους για να αποτρέψουν την πλήρη απώλεια υγρασίας. Πολλά είδη παρουσιάζουν πάχυνση του φλοιού για να επιτρέψουν λιγότερη απώλεια νερού. αδυνάτισμα του θαλλού (απορρόφηση νερού 100-3900%). Γρήγορη επιστροφή νερού σε υψηλή ηλιοφάνεια. Η ικανότητα διατήρησης του νερού σε υγρή κατάσταση είναι πολύ σημαντική σε ψυχρές περιοχές, γιατί το παγωμένο νερό δεν είναι χρησιμοποιήσιμο από τον οργανισμό.
Ο ρυθμός ζωής που περιγράφεται παραπάνω είναι ένας από τους λόγους για την πολύ αργή ανάπτυξη των περισσότερων λειχήνων. Μερικές φορές οι λειχήνες μεγαλώνουν μόνο μερικά δέκατα του χιλιοστού το χρόνο, κυρίως λιγότερο από ένα εκατοστό. Ένας άλλος λόγος για την αργή ανάπτυξη είναι ότι το photobiont, που συχνά αποτελεί λιγότερο από το 10% του όγκου των λειχήνων, αναλαμβάνει την παροχή θρεπτικών ουσιών στο mycobiont. Σε καλές συνθήκες, με βέλτιστη υγρασία και θερμοκρασία, όπως σε θολά ή βροχερά τροπικά δάση, οι λειχήνες μεγαλώνουν αρκετά εκατοστά το χρόνο. Η ζώνη ανάπτυξης των λειχήνων σε μορφές κλίμακας βρίσκεται κατά μήκος της άκρης του λειχήνα, σε φυλλώδεις και φρουτιζώδεις μορφές - σε κάθε κορυφή.
8. Χημική σύνθεση λειχήνων.
Πρωτογενείς Ουσίες- εκείνες οι ουσίες που εμπλέκονται άμεσα στον κυτταρικό μεταβολισμό και το σώμα του λειχήνα είναι κατασκευασμένο από αυτές (κελύφη μυκητιακών υφών, υδατάνθρακες περιέχουν συχνά χιτίνη, υφές περιέχουν λιχίνη και το ισομερές της (ισολοκινίνη), σακχαρόζη, τριαλόζη, ομφαλισίνη, πολυσακχαρίτες, ερυθρίνη , δολώματα, περιέχουν πηκτίνη, ένζυμα: εμιλάση, καταλόζη, λιχανάση, αζωτούχες ουσίες-αμινοξέα: αλανίνη, αστοραγινικό οξύ, λυσίνη, βαλίνη, τρυπταδίνη, τρυπτοφάνη, το mycobiont παράγει βιταμίνες, ραδιενεργά: καίσιο και στρόντιο και άλλα βαρέα μέταλλα. Στην Ομφαλία συσσωρεύονται διάφορες ουσίες (ψευδάργυρος, κάδμιο, κασσίτερος, μόλυβδος).
δευτερεύουσες συνδέσεις.Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός, περίπου 3000. Σχεδόν 80 ενώσεις είναι συγκεκριμένες: ατρανορίνη, γυροφορικό οξύ, σαλοκικό και ουσνικό οξύ. Τα περισσότερα έχουν αντιβακτηριακές, αντικαρκινικές ιδιότητες: φάρμακα: η εβοσίνη (ένα μείγμα evernive και ουσνικού οξέος) χρησιμοποιείται κατά των στρεπτόκοκκων, με μαστίτιδα. παραμυκίνη (εβοσίνη 2), (αποτελούμενη από: ατραμαρίνη, ισοδικό, καπερικό και ουσνικό οξύ) στη θεραπεία μιας ανοιχτής μορφής φυματίωσης στον άνθρωπο. το άλας νατρίου του ουσνικού οξέος (binam) είναι δραστικό κατά των στρεπτόκοκκων, πνευμονόκοκκων, βακίλλων της φυματίωσης. Χρησιμοποιείται στη χειρουργική για τη θεραπεία εξόγκωσης τραυμάτων, σε πλαστική χειρουργική, εγκαύματα 2-3 βαθμών, στη γυναικολογία.
Τα περισσότερα ενδοκυτταρικά προϊόντα, τόσο τα φωτο-(φυκο-) όσο και τα μυκοβιόντα, δεν είναι ειδικά για τους λειχήνες. Μοναδικές ουσίες (εξωκυτταρικές), οι λεγόμενοι λειχήνες, σχηματίζονται αποκλειστικά από το μυκοβίωμα και συσσωρεύονται στις υφές του. Σήμερα, περισσότερες από 600 τέτοιες ουσίες είναι γνωστές, για παράδειγμα, ουσνικό οξύ, μεβαλονικό οξύ. Συχνά, αυτές οι ουσίες είναι καθοριστικές για το σχηματισμό του χρώματος του λειχήνα. Τα οξέα λειχήνων παίζουν σημαντικό ρόλο στις καιρικές συνθήκες καταστρέφοντας το υπόστρωμα.
