Лишайники. Строение, значение и разнообразие
Лишайник – это симбиотический организм, состоящих из двух совершенно разных видов. Одна часть лишайника – это зеленая водоросль (растение) или синезеленая водоросль (бактерия). Другая часть лишайника – это гриб. Встречаются лишайники, состоящие из трех видов. Один принадлежит зеленым водорослям, другой – цианобактериям (синезеленым водорослям), третий – грибам.
Лишайники изучает наука лихенология, которая считается разделом микологии (науки о грибах). Лишайники, как и растения, способны сами синтезировать органические вещества из неорганических. С другой стороны, основную массу тела лишайника составляет грибница. Кроме того, гриб скорее использует водоросль, чем она его. С этой точки зрения лишайники относятся к царству грибов.
Также, можно сказать, что гриб скорее не вступил в симбиоз с водорослью, а "приручил" ее, даже "поработил". Поэтому симбиоз в лишайнике во многом напоминает паразитизм гриба на водоросли. Однако, с другой стороны, гриб дает водоросли защиту и возможность выжить в тех условиях, где она без него выжить бы не могла. Поэтому лишайники чаще всего считаются примером симбиоза, при котором двум разным организмам выгодно сожительство.
Лишайники не выделяют в отдельную таксономическую единицу, так как составляющие каждый вид лишайника организмы могут не являться родственными видам-компонентам другого лишайника. Вероятно многие лишайники в процессе эволюции появлялись независимо друг от друга.
Существует более 25 тысяч видов лишайников. Они встречаются на всех континентах Земли, даже в Антарктиде.
Лишайники неприхотливы и поэтому широко распространены. Их можно встретить даже в условиях вечной мерзлоты или на голых скалах. Они могут расти на стволах деревьев и земле. Лишайники, обитающие в тундре, стелются по земле сплошным ковром.
Лишайники растут очень медленно, но живут очень долго. Лишайник может жить сотни и даже тысячи лет.
Окраска лишайников бывает разной: от желтой и серой до коричневой и черной.
По форме слоевища выделяют три типа лишайников.
Кустистые лишайники соединены с поверхностью, на которой растут, только своим основанием. Лишайник бородач растет в еловых лесах, где свисает с ветвей деревьев. На почве растет ягель (олений мох). Если наступить на него в сухую погоду, то будет слышен характерный треск.
Листоватые лишайники встречаются на стволах деревьев. Они похожи на пластинки разной окраски и формы. Так на осине растет золотисто-желтая ксантория. Листоватые лишайники соединяются с субстратом ризоидоподобными выростами. Они легко отделяются от поверхности.
Накипные лишайники (корковые лишайники) выглядят как коричневатые и сероватые корки на камнях и скалах. Они плотно прирастают к поверхности, в результате чего их трудно оторвать от нее.
Тело лишайника называется слоевищем. Оно состоит из гиф гриба, между которыми находятся одноклеточные зеленые водоросли или синезеленые водоросли. Тело лишайника представляет собой слоевище. У разных видов лишайников слоевище разное, оно отличается по форме и строению, окраске, размеру. Большинство лишайников имеют слоевище в несколько сантиметров, однако бывают лишайники длиной около метра.
Клетки водорослей могут находиться хаотично между гифами гриба. Но чаще всего в теле лишайника можно выделить отдельные слои. Сверху и снизу он покрыт коркой, образованной грибом. Снизу эта корка имеет специальные выросты для прикрепления к поверхности. Под верхним слоем корки идут клетки водорослей. Они должны быть недалеко от поверхности, чтобы до них доходил солнечный свет, который им нужен для фотосинтеза. Под ними идут сплетения гиф гриба, образующие основную массу тела лишайника.
Подобное сожительство позволяет лишайникам обитать там, где по отдельности ни грибы, ни водоросли жить не могут. Благодаря грибнице водоросль вероятно лучше обеспечивается водой и минеральными веществами, получает защиту от высыхания. Водоросль дает грибу органические вещества, которые синтезирует в процессе фотосинтеза.
Таким образом, лишайник сочетает в себе два очень разных организма. Гриб питается гетеротрофно (поглощает готовые органические вещества), а водоросль — автотрофно (синтезирует органические вещества из неорганических). Можно провести аналогию. Микориза — симбиоз между высшими растениями и грибами, а лишайник — симбиоз между низшими растениями и грибами. Однако в лишайнике симбиоз намного теснее. Ведь виды грибов, которые входят в состав лишайников, вообще не могут существовать без водорослей. Хотя большинство водорослей лишайников встречаются в природе отдельно.
Лишайники часто обитают в холодном климате (например, тундре), где вода обычно превращается в лед и недоступна водоросли, сожительство с грибом важно для ее выживания в этих условиях.
Поскольку водоросли приходится питать не только себя, но и превосходящий по массе гриб, лишайники растут очень медленно. Кроме этого, фотосинтез в лишайнике протекает менее эффективно, чем в обычных растениях. Также зачастую, произрастая в местах с вечной мерзлотой, лишайники не получают достаточного количества воды. Так прирост кустистых лишайников может составлять несколько миллиметров в год, а накипных – доли миллиметра. Однако лишайники живут достаточно долго (до 100 лет и более).
В условиях сурового климата, там где не могут расти растения, лишайники служат кормом для травоядных животных. Иначе травоядные не могли бы там жить. И тогда не было бы там и хищных животных.
Лишайники, в отличие от наземных растений, могут расти на камнях и скалах, стволах деревьев. Им не нужна почва. Дело в том, что воду и минеральные вещества они поглощают всем телом, а не корнями, которых у них вообще нет. Лишайник впитывает воду как губка. Вода поглощается во время дождей, из воздуха, росы, тумана. Если в воздухе будут химические загрязнения, то лишайник отравится. Поэтому лишайники почти не растут в городах, так как часто воздух там грязный.
Лишайники в основном размножаются бесполым путем. Клетки водорослей делятся на двое, а гриб образует споры. Также в слоевище лишайников могут образовываться специальные группы клеток. Эти группы покидают материнский лишайник и в новом месте дают начало новому организму.
Значение лишайников
Лишайники встречаются повсеместно, и люди с древних времен их используют в различных целях (как корм для домашних животных, как лекарство и пищу, для окрашивания тканей). Однако люди долгое время не знали, что это за организм. Это стало известно лишь в середине XIX века.
Симбиоз водоросли и гриба позволяет жить лишайнику в самых разных и неприспособленных для жизни условиях среды. Лишайники способны расти на скалах, стенах домов, в пустыне и тундре. И, конечно, они повсеместно встречаются в лесах. Однако лишайники очень чувствительны к загрязнениям. Если воздух задымлен, в нем присутствуют вредные газы, то лишайники гибнут. Поэтому лишайники могут служить индикаторами чистоты окружающей среды ‒ экологическими индикаторами. По отсутствию или наличию лишайников в определенной местности можно судить об экологической обстановке.
Лишайники первыми заселяют места, где нет почвы. Они выделяют кислоты, что приводит к разрушению горных пород. В результате смешивания разрушенных пород и перегноя образуется почва, на которой могут расти растения.
Ягель служит пищей оленям в тундре. Его также используют как корм для домашних животных.
Исландский мох употребляется в пищу человеком.
Из ряда видов лишайников получают лакмус (химический индикатор) и антибиотики.
Дубовый мох используют в парфюмерии. Он придает стойкость духам.
Есть лишайники, которые обладают противомикробными свойствами и используются в медицине.
Лишайники являются экологическими индикаторами. В загрязненном воздухе они погибают. Поэтому по отсутствию или наличию лишайников в определенной местности можно судить об экологической обстановке.