Особенности строения и жизнедеятельности лишайников

                                  Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

                                  Вятский  государственный университет

                                                 Кафедра микробиологии

 

 

 

 

                 Курсовая работа на тему

«Особенности строения и  жизнедеятельности лишайников»

 

 

 

 

 

                                                                                                     

 

 

 

 

 

 

                                                                                  Работу выполнил студент

                                                                                  Группа МБ-11

                                                                                  Пономарева Илона

 

                                                                                                      Проверил: Ковина А.Л.

 

                       

 

 

 

 

 

 

                                                              Киров 2011

                                             Оглавление

 

1. Введение………………………………………………………………………..3
2. Строение лишайников………………………………………………………...4
3. Размножение лишайников……………………………………………………6
4. Рост и действие на ростовые процессы условий окружающей среды…………………………………………………………………………...7
5. Особенности жизнедеятельность…………………………………………....8
6. Значение лишайников……………………………………………..………...10
7. Заключение…………………………………………………………………....11
8. Литература……………………………………………………………………12

 

                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            Введение

 

Царство Растения (Plantae)

Отдел Лишайники (Lichens, Lichenophyta)

Класс Леканоромицеты (Lecanoromycetes)

Подкласс Леканоромицетовые (Lecanoromycetidae)

Порядок Леканоровые (Lecanorales)

     Семейство Кладониевые (Cladoniaceae)

      Кладония  оленья (Cladonia rangiferina)

      Кладония  бахромчатая( Cladonia fimbriata)

Порядок Пельтигеровые (Peltigerales)

     Семейство Пельтигеровые(Peltigeraceae)

Порядок Телосхистесовые (Teloschistales)

     Семейство Телосхистесовые (Teloschistaceae)

 

«Убогая нищета растительности», «хаос природы» - именно такими эпитетами  античные и средневековые ученые награждали лишайники. Природа этих организмов долгое время оставалась загадкой, лишайники относили то ко мхам, то к водорослям, то к возможным плесеням. Ныне лишайники-это уникальные образования, состоящих из выгодного сожительства грибов и водоросли.

Лишайники занимают особое место в растительном мире. Они довольно многообразны по внешнему виду и окраске и насчитывают 26 тысяч видов, объединённых более чем в 400 родов. Наиболее разнообразны в тропиках и субтропиках, обильны в тундре и высокогорьях. Растут на почве, деревьях, гнилой древесине, горных породах.

Цель работы: изучить особенности  строения, жизнедеятельности лишайников и их значение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         Строение лишайников

 

Лишайники занимают особое место в растительном мире. Они  представляют собой своеобразные комплексные организмы, образованные в результате сожительства гриба и водоросли. Взаимоотношения гриба и водоросли в лишайниках довольно сложны. Гриб получает от водоросли углеводы и вместе с тем снабжает водоросль водой, минеральными солями, обеспечивает ей защиту от инсоляции и высыхания. Подобные отношения двух организмов в лишайнике рассматривают чаше всего как  выгодное сожительство. Замечено, однако, что гриб, входящие в состав лишайников питаются в основном сапрофитно, могут пускать гаустории в живые клетки водоросли, нанося ей вред. У большинства лишайников гаустории пободает только клеточную оболочку, и гриб питается, не убивая водоросли. Очевидно, правильнее считать, что в лишайниках наблюдается умеренный, переносимый  паразитизм гриба на водоросли.[2]

Грибы, входящие в состав лишайников относят в большинстве  к сумчатым грибам (аскомикоты), у  некоторых тропических и субтропических видов-базидиомикоты. Водоросли относят к сине-зеленым и к зеленым. Наиболее часто встречаются трибуксия (Trebouxia),Хлорелла (Chlorella), Трентеполия (Trentepohlia).Из цианобактерий распространены Ностак (Nostok),Хроококк (Chroococcus),Клеокапса (Gloeocapsa).

По внешнему виду талломы(слоевище или тело лишайника) очень разнообразны, и среди них выделяют три основные морфологических типа: накипные, листоватые, кустистые.[1]

Накипные лишайники имеют таллом в виде тонкой корочки, прочно срастающейся с субстратом и неотделимого от него. Иногда они представлены порошковидным налетом. Составляют 80% от всех видов. Самые медленно растущие.

Листоватые лишайники  имеют вид мелких чешуек или дорсовентральных пластинок, прикрепляющиеся к субстрату  пучками гиф и легко отделяемых без значительного повреждения  слоевища. Растут на поверхности почвы, деревьях и других субстратах.

Кустистые лишайники представлены в виде кустиков, образованных тонкими  ветвящимися нитями, стволиками или  мягкими разветвленными лентами. Они  прикрепляются к субстрату только основанием или растут от него вертикально  вверх. Растут быстрее всех, формируют заросли на почве.

Слоевище лишайников очень  разнообразно по окраске, размерам, форме  и строению. Лишайники окрашены в самые различные цвета: белый, розовый, ярко-желтый, оранжевый, оранжево-красный, серый, голубовато-серый, серовато-зеленый, желтовато-зеленый, оливково-коричневый, коричневый, черный и некоторые другие. Окраска слоевища лишайников зависит от наличия пигментов, которые откладываются в оболочках гиф. Наиболее богаты пигментами гифы корового слоя. У лишайников различают пять групп пигментов: зеленые, синие, фиолетовые, красные, коричневые. Важнейшим фактором, влияющим на этот процесс образования пигмента, является свет. Иногда цвет слоевища зависит от окраски лишайниковых кислот, которые откладываются в виде кристаллов или зернышек на поверхности гиф. Чем ярче освещение в месте произрастания лишайника, тем ярче он окрашен.[4]

По анатомическому строению лишайники бывают: гомеомерные и  гетеромерные. В гомеомерных лишайниках гифы гриба и водоросли равномерно распределены по всему таллому. Этот тип строения рассматривается как более примитивный. Если рассмотреть поперечный срез такого слоевища под микроскопом, то хорошо видно, что оно образовано беспорядочными переплетениями гиф гриба, среди которых разбросаны отдельные клетки или нити водорослей. Такое строение наиболее характерно для тех лишайников, автотрофный компонент которых являются сине-зеленые водоросли - носток, глеокапса и некоторые другие.

 Гетеромерное строение  характерно для большинства лишайников. У них в слоевищах можно  различить дифференцированные слои. Верхний слой — корковый, сложенный гифами гриба. Он защищает таллом от высыхания и механических воздействий. Следующий от поверхности слой — гонидиальный, или автотрофный в нём располагается водоросли или цианобактерии. В центре располагается сердцевина, состоящая из беспорядочно переплетенных гиф гриба. В сердцевине в основном запасается влага, она также играет роль скелета. У нижней поверхности таллома часто находится нижняя кора с ризоидами, с помощью которых лишайник прикрепляется к субстрату, получает воду и минеральные соли.[1]

Как же воздух проникает  в слоевище лишайника? Формы, на поверхности слоевища которых нет корового слоя, образованы рыхлыми сердцевинными гифами. В таком случае воздух беспрепятственно по промежуткам между рыхло расположенными гифами проникает к водорослям, которые разбросаны отдельными группами. У крупнолистоватых лишайников на нижней стороне слоевищ также не развивается коровой слой, ее образуют рыхло расположенные сердцевинные гифы. И у этих лишайников воздух свободно проникает в сердцевину и далее по промежуткам между гифами к клеткам водорослей. Но такие случаи являются исключением. У большинства лишайников на поверхности слоевища образуется плотный коровой слой и доступ воздуха во внутренние слои слоевища сильно затруднен. Для осуществления нормального газообмена на поверхности слоевища лишайников образуются особые отверстия - специальные органы, которые служат для аэрации внутренних частей растения. Это разрывы коры, через которые воздух, как через маленькие форточки, проникает внутрь слоевища. Они являются органами газообмена. На нижней поверхности листоватых лишайников можно заметить круглые правильной формы белые углубления. Эти разрывы нижней коры лишайника, по форме напоминающие маленькие чашечки. Дно их выстлано рыхло расположенными клетками сердцевины, через промежутки между которыми воздух легко проникает в сердцевину.[6]

 

 

 

 

 

Изображение с www. yandex.ru.

 

                                     

 

 

 

 

                                             Размножение лишайников

 

Лишайники могут размножаться вегетативным способом, при помощи отломившихся участков таллома. Многие листоватые и кустистые  лишайники  размножаются соредиями и изидиями.

Соредии состоят из одной  или нескольких клеток водоросли, оплетенными  гифами граба. Скопления соредий  разрывают корковый слой и выходят на поверхность таллома в виде соралей, образующих поросшие налеты. Соредии разносятся ветром, каплями дождя и при благоприятных условиях прорастают в новые талломы лишайников.

Изидии представляют собой мельчайшие выросты таллома в виде палочек, бугорков, всегда покрыты снаружи корой, которые отламываются и прорастают в новые слоевища. Изидии так же распространяются ветром, дождем и животными и при попадании на подходящий субстрат прорастают, давая начало новому лишайнику.

Каждый компонент лишайника, и грабы и водоросли (цианобактерии), могут размножаться самостоятельно, но для образования нового таллома им необходимо встретиться. Водоросли делятся простым делением или размножаются автоспорами, грабы могут размножаться половым путем, образуя апотеции и перитеции с сумками и сумкоспорами. Плодовые тела грабов обычно различимы на поверхности талломов лишайников в виде темных точек, дисков, подушечек.[5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Рост и действие на ростовые процессы условий окружающей среды

 

Ростовые процессы у лишайников протекают очень медленно. Скорость роста у разных видов различна и зависит от действия внешних  факторов.

Наиболее медленно растут накипные лишайники. Их ежегодный прирост  составляет 0,5—1 мм. Кустистые виды вырастают за год на 2—7 мм, крупнопластичные — на 1—3 см. В начале развития лишайники  растут более интенсивно, так как  образуемые автотрофным компонентом  органические вещества равномерно распределяются по всему слоевищу. Далее рост замедляется  или даже прекращается. Нередко слоевище в центральной части отмирает, а на периферии рост продолжается.

В связи с медленным  ростом лишайники живут очень  долго, так как значительную часть  своей жизни они находятся  в высушенном состоянии, аналогичном  состоянию покоя у высших растений. Обычно их возраст достигает 50—100 лет. Накипные лишайники достигают возраста 1000 лет, 4000 лет. Большая продолжительность  жизни лишайников используется для  определения минимальных возрастов  субстратов. Лихенология нашла наиболее широкое применение при датировке  моренных образований современных ледников, селевых потоков, обвалов, времени образования осыпей, береговых валов и террас.

На рост лишайников оказывают  влияние условия освещенности, температуры, влажности. Эти факторы прежде всего действуют на фотосинтетическую активность. Одним из показателей реакции организма на изменение условий водного и температурного режимов у экологически различных видов является изменение каталазной активности.

Теплоустойчивость лишайников весьма различна и зависит от их места обитаний, причем обнаружить ее можно по активности фермента. Этот показатель рекомендуется использовать для экологической характеристики видов.

Для лишайников характерна адаптация к условиям их произрастания. Например, оптимум температуры для  фотосинтеза антарктических лишайников лежит ниже 0 °С, а у лишайников, обитающих на поверхности скал на южных склонах гор в Японии,— выше +20 °С.

С увеличением влажности  таллома темновое дыхание и фотосинтез возрастают. Затем темновое дыхание, вплоть до насыщения таллома водой, остается на постоянном уровне, а фотосинтез при дальнейшем увеличении влажности обнаруживает депрессию после достижения максимального поглощения С0₂, причем повышенная температура вызывает более сильную депрессию фотосинтеза.

Особой чувствительностью  обладают лишайники к загрязнению  воздуха промышленными отходами, действие которых обратно пропорционально  расстоянию от источника загрязнения. Лишайники накапливают тяжелые  металлы, содержащиеся в атмосферных  осадках в 2—5 раз больше, чем высшие растения, причем эпифитные — интенсивнее, чем напочвенные. При повышенной загрязненности, встречающейся не только в промышленных центрах, но и в  зеленых зонах, окружающих города, в  ботанических садах, парках и скверах, рост лишайников прекращается и они  исчезают. Первыми гибнут кустистые  лишайники, за ними листовые, а затем  и накипные.[6]