в чем особенности строения слоевища кустистых лишайников
В чем особенности строения слоевища кустистых лишайников
Подробное решение Раздел стр. 32 по биологии для учащихся 7 класса, авторов В.Б. Захаров, Н.И. Сонин 2016
1. Каковы особенности строения лишайников?
2. Что такое симбиоз, какие организмы образуют лишайники?
Симбиоз – это взаимовыгодная форма отношений между организмами, когда оба извлекают пользу от совместного существования. Тело лишайника состоит из двух частей: автотрофной – представленной водорослью и гетеротрофной – представленной грибом.
3. На какие группы по внешнему строению делят слоевище лишайников?
Различают три типа слоевищ: накипные или корковые – покрывающие тонким плотным слоем место обитания; листоватое слоевище в форме пластинок, распростертых по субстрату и срастающихся с ним; кустистое слоевище – слоевище в виде столбиков или лент, сильно разветвленное и срастающееся с субстратом лишь у основания.
4. В чем особенности строения слоевища кустистых лишайников? Нарисуйте схему.
5. Каковы функции гриба и водоросли в организме лишайника?
Гифы гриба выполняют функцию корней: крепят лишайник к субстрату (выросту – ризоиды) и поглощают из окружающей среды воду и растворенные в ней минеральные вещества. А клетки водорослей выполняют роль фотосинтезирующей части, где проходит процесс фотосинтеза и накапливаются питательные вещества.
6. Как размножаются лишайники?
В основном лишайники размножаются вегетативно – частями слоевища. Однако они могут размножаться и спорами, которые образуются половым и бесполым путем.
7. Где обитают лишайники? Какие физические факторы среды ограничивают их распространение?
Лишайники встречаются во всех биогеографических зонах, особенно в умеренных и холодных областях, а также в горах. Лишайники способны выносить длительное высушивание и низкие температуры.
8. Расскажите о роли лишайников в природе. Какие вредные химические вещества могут накапливать лишайники?
Как автотрофные компоненты природных систем, лишайники аккумулируют солнечную энергию, образуя биомассу. В тоже время лишайники разлагают органические вещества до минеральных. В тундре лишайники служат кормом. Так же лишайники могут служить индикаторами чистоты воздуха, так как они способны накапливать в себе загрязняющие вещества.
9. В чем отличия симбиоза гриба и водоросли в лишайнике от симбиоза клубеньковых бактерий и растений, на корнях которых они поселяются?
В том что в лишайнике отсутствие одного из симбионтов приводит к гибели лишайника. Бактерии же просто обеспечивают бобовые растения атмосферным азотом.
10. Составьте развернутый план параграфа.
— общая характеристика типа;
— характеристика внешнего строения и типов слоевища (накипной, листоватый и кустистый);
— описание внутреннего строения слоевища;
— описания симбиотической связи гриба и водоросли в лишайнике;
— значение лишайников в природе и для человека.
Особенности строения и размножения лишайников: процессы жизнедеятельности и классификация
Особенности строения и размножения лишайников
Строение лишайника и жизнедеятельность
Лишайники — своеобразные организмы с телом, состоящим из двух компонентов: гриба (микобионта) и водоросли (фикобионта).
Лихенология — наука, изучающая лишайники.
Каковы особенности строения лишайников? Вегетативное тело лишайника называется талломом. Оно образуется в результате переплетения гифов гриба, среди которых располагаются клетки или нити водоросли. В зависимости от их расположения различают слоевище гомеомерного типа (при равномерном расположении) и гетеромерного типа (если они располагаются в верхнем слое).
Фикобионт большинства лишайников — требуксия, которая является одноклеточной зеленой водорослью. А вообще, в состав лишайников могут входить около 28 родов водорослей. Среди них — сине-зеленые, желто-зеленые, зеленые и бурые.
Каковы функции гриба и водоросли в организме лишайника? Взаимоотношения гриба и водоросли в организме лишайника на протяжении долгого периода времени считалось выгодным для обеих сторон (симбиоз). Все потому, что в результате такого симбиоза автотрофная водоросль давала гетеротрофному организму гриба органические вещества, а гриб водоросли — минеральные соединения, растворенные в воде, и защиту от высыхания.
Последние исследования говорят о том, что такие взаимоотношения нельзя называть постоянными. При недостатке питательных веществ, гриб начинает паразитировать на водоросли. Иногда это приводит к гибели последней. Таковы особенности питания лишайников.
Водоросли, которые входят в организм лишайников, отличаются высокой жизнестойкостью. Они невосприимчивы к длительному высушиванию и резким температурным перепадам.
Отсутствие листьев и зеленой окраски — отличительная черта лишайников. Слоевище лишайника обычно сероватое, бурое, желтое или практически черное. Конкретная расцветка определяется специфическими пигментами, солями железа, содержанием и концентрацией различных кислот.
Лишайники отличаются медленным ростом: у различных видов годовой прирост слоевища лишайника варьируется от 0,25/1 до 36 мм. в год.
Отличительная особенность лишайников — нетребовательность к условиям существования. Они спокойно могут расти на камнях, стволах и ветках деревьев, заборах, металле, стекле и почве.
Для сравнения можете почитать, каковы особенности строения и жизнедеятельности грибов.
Размножение лишайников
Как размножаются лишайники? Основные способы размножения лишайников — вегетативный, половой и бесполый.
Размножение лишайников вегетативным способом происходит при помощи частичек слоевища или специально приспособленных для этого образований: изидий и соредий.
Изидии — это выросты на поверхности слоевища, различающиеся формой и размерами.
Они содержат оба компонента лишайника, могут отламываться от него и распространяться благодаря ветру, воде и животным.
Соредии — мелкие пылевые частицы, состоящие из одной, двух или нескольких одноклеточных водорослей, которые оплетены гифами гриба.
Классификация лишайников
Какие бывают лишайники? В зависимости от того, как слоевище выглядит внешне, выделяют 3 типа лишайников:
Выделяют кочующие виды. Эти лишайники по строению слоевища напоминают шар. Они не могут прикрепляться к субстрату и легко переносятся ветром.
Это основная информация, которой будет достаточно для подготовки реферата по лишайникам.
В чем особенности строения слоевища кустистых лишайников
Анатомия слоевища лишайников
У лишайников в зависимости от анатомического строения различают два типа слоевищ: 1) гомеомерное слоевище, когда водоросли разбросаны по всей толще слоевища; 2) гетеромерное слоевище, когда водоросли образуют в слоевище обособленный слой.
Слизистые лишайники насчитывают небольшое число видов, всего 750, что составляет только 3% от общего числа всех известных видов лишайников. Сравнительно небольшое количество этих лишайников, по-видимому, можно объяснить более поздним вовлечением сине-зеленых водорослей в процесс образования слоевища лишайников. Но также возможно, что захват грибом сине-зеленых водорослей был менее успешным по сравнению с зелеными водорослями. В силу особенностей строения сине-зеленых водорослей, нередко собранных в колонии и обладающих плотными, богатыми слизью оболочками, эти водоросли оказались более трудным объектом для гриба при установлении с ними контакта и при построении слоевища. Безусловно, при захвате этих водорослей и их передвижении гриб испытывает гораздо больше трудностей, чем с одноклеточными и другими формами зеленых водорослей. Может быть, именно этим можно объяснить и примитивное анатомическое строение слизистых лишайников.
Каждый из перечисленных анатомических слоев слоевища выполняет в жизни лишайника ту или иную функцию и в зависимости от этого имеет совершенно определенное строение.
Коровой слой играет в жизни лишайника очень важную роль. Он выполняет сразу две функции: защитную и укрепляющую. Он защищает внутренние слои слоевища от воздействия внешней среды, прежде всего водоросли от чрезмерного освещения. Поэтому коровой слой лишайников обычно бывает плотного строения и окрашен в сероватый, коричневый, оливковый, желтый, оранжевый или красноватый цвет.
У многих лишайников в коровом слое оболочки клеток гиф бывают сильно утолщены, а просветы клеток, заполненные протоплазмой, очень узкими. При срастании таких гиф образуется коровой слой, представляющий сплошную хрящевидную массу, где границы клеток незаметны, а их просветы кажутся почти точками. При этом гифы на своей поверхности выделяют желатин, плотна цементирующий их между собой. Такого типа ткани у лишайников называют прозоплектенхиматическими. Так устроен коровой слой многих кустистых лишайников, например цетрарии исландской, листоватых лишайников рода пармелия и многих других (рис. 299, 2). Плотный хрящевидный коровой слой этих лишайников не только надежно защищает нижележащие слои водорослей, но и хорошо укрепляет приподнимающееся над землей слоевище.
Реже гифы корового слоя лишайников не срастаются, а лежат свободно параллельно друг другу. При этом они могут образовывать два различных типа корового слоя. Если гифы расположены параллельными рядами перпендикулярно поверхности слоевища, то образуется палисадный коровой слой (рис. 300,2).
По внешнему виду он напоминает палисадную клеточную ткань в листьях цветковых растений. Такое строение имеет, например, коровой слой тамнолии (табл. 48, 3). Во втором случае (например, У уснеи) гифы корового слоя лежат не перпендикулярно, а параллельно поверхности слоевища и имеют вид удлиненных волокон (рис. 299, 3). Коровой слой такого строения носит название волокнистого.
В слоевищах лишайников верхний и нижний коровые слои могут быть одинаковыми по окраске и строению, но нередко отличаются друг от друга, особенно у листоватых лишайников, для которых характерно дорсовентральное строение слоевища.
В зоне водорослей осуществляются процессы ассимиляции углекислоты и накопление органических веществ. Как известно, для осуществления процессов фотосинтеза водорослям необходим солнечный свет. Поэтому слой водорослей обычно размещается вблизи верхней поверхности слоевища, непосредственно под верхним коровым слоем, а у вертикально стоящих кустистых лишайников еще и над нижним коровым слоем. Слой водорослей чаще всего бывает небольшой толщины, и водоросли размещаются в нем так, что находятся почти в одинаковых условиях освещения. Водоросли в слое-вище лишайника могут образовывать непрерывный слой, но иногда гифы микобионта делят его на отдельные участки. Для осуществления процессов ассимиляции углекислоты и дыхания водорослям необходим также нормальный газообмен. Поэтому грибные гифы в зоне водорослей не образуют плотных сплетений, а расположены рыхло на некотором расстоянии друг от друга. Лишь у некоторых пустынных лишайников водоросли окружены плотной грибной тканью клеточного строения, которая защищает их от жаркого и яркого пустынного солнца. Грибные гифы, окружающие водоросли, обычно являются ответвлениями или вершинами гиф сердцевины. Но, в отличие от сердцевинных гиф, они меньшей толщины, обладают более тонкими стенками и часто бывают поделены поперечными перегородками на множество клеток. Иногда, срастаясь, такие гифы образуют в зоне водорослей рыхлые сетчатые переплетения.
Под слоем водорослей расположен сердцевинный слой. Обычно сердцевина по толщине значительно превышает коровой слой и зону водорослей. Особенно мощно она развита по сравнению с другими слоями у накипных лишайников. От степени развития сердцевины зависит толщина самого слоевища.
Сердцевинные гифы слабоветвисты, с редкими поперечными перегородками, с гладкими, слабожелатинообразными толстыми стенками и довольно узким просветом, заполненным протоплазмой. У большинства лишайников сердцевина белая, так как гифы сердцевинного слоя бесцветны. Хотя на их поверхности, как правило, откладываются кристаллы лишайниковых веществ, но в преобладающем большинстве они бесцветны и не изменяют окраски сердцевины. Если кристаллы лишайниковых веществ окрашены в тот или иной цвет, то в зависимости от этого и сердцевинный слой приобретает золотисто-желтую, кроваво-красную, серую или другую окраску. Лишайниковые вещества обладают одной важной особенностью: они нерастворимы или очень слабо растворимы в холодной воде. Благодаря этому свойству кристаллы, покрывая поверхность сердцевинных гиф, препятствуют их смачиванию. Поэтому даже во влажном слоевище лишайника его сердцевинный слой может частично оставаться сухим и содержать воздух, необходимый для клеток водорослей.
В сердцевинном слое высокоразвитых кустистых лишайников возникают тяжи, которые расположены вдоль ветвей слоевища и состоят из толстостенных, плотно сросшихся друг с другом гиф. У некоторых лишайников, например из рода летария (Letharia), эти тяжи имеют небольшую толщину; обычно их образуется сразу несколько в сердцевинном слое. Но постепенно в процессе развития кустистых форм происходит слияние этих тяжей в один толстый и плотный центральный тяж. Особенно хорошо развит такой осевой тяж у видов рода уснея, кустистых лишайников, свисающих длинными редкими «бородами» со стволов и ветвей деревьев. Округлые веточки их слоевищ очень тонкие и нежные, но при этом достигают значительной длины, до 10-30 см, а иногда даже до 8 м. К субстрату эти веточки прикрепляются у самого основания; вся остальная часть остается свободной, повисающей. Если бы внутри таких веточек не было плотного осевого тяжа, малейшее дуновение ветра легко могло бы их порвать. Коровой слой усней тонок и непрочен. Если попытаться осторожно растянуть веточку какой-либо уснеи, то можно увидеть, как при этом наружный коровой слой легко разорвется, а в образовавшейся поперечной трещинке обнажится плотный белый тяж. Такой тяж, состоящий из толстостенных с длинными клетками гиф, плотно склеенных хрящевидным веществом, очень прочен и эластичен. Например, тоненькая нежная веточка уснеи (табл. 49, 8) длиной 8 см способна выдержать груз до 300 г.
Рис. 302. Поперечный разрез через цифеллу (Sticta)
В том случае, когда на поверхности слоевища лишайников не образуются специальные органы газообмена, на помощь приходят различные трещинки и разрывы в коровом слое. Эти трещинки могут возникнуть как в результате особенностей роста слоевища, так и в результате повреждения слоевища ветром, животными, человеком.
Отдел лишайники. Общая характеристика и разнообразие лишайников
Отдел лишайники. Общая характеристика и разнообразие лишайников. Лишайники: 1. Ксантория постенная; 2. Ягель (Олений мох); 3. Пармелия козлиная; 4. Гипогимния; 5. Центрария («Исландский мох»); 6. Эверния.
Общая характеристика лишайников
Общая характеристика лишайников: строение, жизнедеятельность, многообразие и значение
Грибы, которые входят в состав лишайника, преимущественно относятся к сумчатым (аскомицетам). Лишь иногда (некоторые тропические виды) образованы базидиальными грибами.
Водоросли, входящие в состав лишайников, относятся преимущественно к отделу Зеленые (хлорококк, хлорелла, кладофора), иногда – к отделу Сине-зеленые, или Цианобактерии (носток, гелеокапса, анабена), очень редко – к отделу Желто-зеленые. Встречается около 30 видов водорослей. Один из видов водорослей может быть составляющей разных видов лишайников.
Широко распространены в природе – от пустынь до Арктики и Антарктики. В Антарктиде найдено 7 видов недалеко от Южного полюса. Часто встречаются со мхами. Поселяются на разнообразных субстратах: на почве, скалах, листьях, мхах, хвое, остатках растений, коре деревьев, коже, тряпках, железе и т. п. Большинство лишайников может переносить полное высыхание. При этом они не питаются и не фотосинтезируют. Лишайники очень быстро поглощают влагу. Минеральное питание не всегда связано с субстратом. Большинство воды и минеральных веществ лишайник образует из воздуха и дождевой воды. Живут очень долго – до 100 лет, даже 1000 и больше. В Гренландии был найден лишайник возрастом 4,5 тыс. лет. Прирост слоевища за год накипных лишайников составляет приблизительно 0,25 – 0,5 мм, ягеля – 2–7 мм, лишайников, которые поселяются на почве и мхах, – 1 – 3 см.
Гетеромерный тип строения лишайников
Вегетативное тело лишайников состоит из гифов гриба, между которыми разбросаны клетки водорослей, и называется слоевищем или талломом. По анатомическому строению различают 2 типа талломов: гомеомерный – гифы гриба и клетки водорослей распределены равномерно по всему слоевищу, погружены в слизь и образуют группу слизистых лишайников, самый примитивный тип строения; гетеромерный – внешний слой гиф образует корку, под верхней коркой – особый отделенный слой водорослей (гонидиальный), под ним – сердцевина, которая состоит из нитей гифов, расположенных рыхло. Гомеомерное строение имеют преимущественно накипные лишайники, в состав которых входят цианобактерии. Гетеромерное строение имеет большинство лишайников. Цвет слоевища обусловлен наличием пигментов (зеленых, синих, фиолетовых, красных и коричневых) в оболочках гиф и плодовых тел грибов. Образуются пигменты только при наличии света.
Биологическая особенность – образование лишайниковых кислот (только у лишайников). Для каждого вида характерны определенные кислоты, что является таксономическим признаком. Известно около 150. Они откладываются на поверхности гиф в виде гранул, кристалликов, палочек и т. п. Вместе с пигментами обуславливают окраску лишайников. Некоторые из них токсичны, некоторые имеют антибиотические свойства. Значение до конца не изучено. Возможно, выполняют защитную функцию, способствуют разрушению субстрата, придают гидрофобность оболочкам гиф.
Наука, которая изучает лишайники, называется лихенологией (от греч. лейхен – лишайник и логос – учение). Основателем является шведский ученый Архариус.
Разнообразие лишайников
Классификация лишайников по строению слоевища: накипные, листоватые и кустистые
По внешнему виду выделяют 3 морфологических типа лишайников: корковые или накипные, листоватые и кустистые.
Корковые или накипные лишайники
Корковые или накипные, имеют слоевище в виде корочки или налета, которое очень плотно прирастает к субстрату. Нижней корки не имеют и срастаются с субстратом гифами сердцевины. Толщина слоевища – разная. Растут на разнообразнейших поверхностях (коре деревьев, камнях, крышах и т. п.). Представлены наибольшим количеством видов (80 %). Представители: графис и др.
Листоватые лишайники
Листоватые – имеют вид пластинок, чешуек, которые горизонтально расположены на субстрате. Пластинки, чешуйки преимущественно округлые, имеют 10–20 см в диаметре. Являются более высокоорганизованными по сравнению с корковыми. Прикрепляются к субстрату пучками гифов, которые называются ризинами (аналоги ризоидов). Верхняя часть лишайников отличается строением и окраской от нижней. Представители: пармелия, стенная золотянка и др.
Кустистые лишайники
Кустистые лишайники имеют вид прямостоячего или поникшего кустика. К субстрату прикрепляются небольшими участками нижней части. Верхняя часть – ветвистая. Могут свисать с деревьев («бородатые лишайники»). Высота – от нескольких миллиметров до 30–50 см (иногда – 7–8 м – у «бородатых лишайников», например рода Уснея). Более высокоорганизованные по сравнению с накипными и листоватыми. Представители: уснея, цетрария, ягель (олений мох), нейропогон и др.
Формы лишайников. Накипной: бацидия; Листоватый: пармелия; Кустистые: бородач, кладонии (ягель).
Существуют переходные формы лишайников, которые имеют совместные признаки типов.
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Лишайники
До настоящего времени лишайники относили к низшим растениям. Однако сейчас они представляют собой самостоятельную группу живых организмов.
Распространение лишайников
Лишайники встречаются в местах, малопригодных для других растений: камни, пустыни и полупустыни, тундры. Арктика является местом произрастания сотни разновидностей лишайников. В большом количестве лишайники произрастают в лесах.
Благодаря способности быстрого высыхания, лишайники имеют высокую жизнестойкость. Жизнедеятельность лишайников возобновляется с наступлением благоприятных условий. Плотная оболочка лишайников позволяет расти в холодных местностях.
Известно более 20 тыс. видов лишайников.
Лихенология — наука о лишайниках.
Таллом (слоевище) — тело лишайников, образующееся в результате симбиоза двух организмов — грибов и водорослей (рис.1)
Рис.1 Строение лишайника
Симбиоз основан на взаимовыгодном взаимодействии, в ходе которого гифы гриба поставляют водорослям воду и растворенные в ней минеральные вещества, а обратно получают от водорослей органические соединения, образованные ими в процессе фотосинтеза.
Гифы лишайника способствуют прикреплению к почве и другим субстратам (поверхность камней, кора деревьев, шифер домов и др).
Размножение лишайников
Чаще всего лишайники размножаются вегетативно — многочисленными клубочками или частичками таллома. Клубочки образуются внутри таллома, который разрываясь способствует их распространению. Каждый клубочек или кусочек таллома прорастая превращается в самостоятельный организм.
Согласно одной из легенд, группа людей, переходив пустыню, изнемогала от голода. Неожиданно они заметили на земле маленькие холмики мелкой крупы, похожую на манную. Съев ее они насытились, продолжив свой путь. Крупа была названа «манна небесная». На самом же деле это были мелкие клубочки лишайника, которые образовались в процессе вегетативного размножения.
Бесполое размножение лишайников осуществляется спорами (конидии, пикноконидии, стилоспоры), образующиеся в специальных мешочках и вместилищах (конидиеносцы, пикнидии).
Половое размножение лишайников происходит с помощью аско- и базидиоспор, образующие плодовые тела.
Формы лишайников:
Выделяют три формы лишайников (рис. 2).
1. Накипные лишайники растут на коре деревьев и на камнях в виде тонкой или толстой корочки. Они чешуйчатообразные, оранжевые, желтые, серые, голубоватые, коричневые и бурые.
2. Листоватые лишайники встречаются на коре деревьев. Похожи они на листовидные пластинки.
3. Кустистые лишайники образуют в сосновых борах сплошные ковры из ветвистых беловато-зеленых и беловатых кустиков или повисающей бороды.
Рис.2 Формы лишайников (накипные, листоватые, кустистые) (слева-направо)
Лишайники не могут обходиться без света. Свет необходим для фотосинтезирующих водорослей. Из за полного отсутствия света, лишайники погибают.
Лишайникам требуется чистый воздух, именно поэтому их считают индикаторами (показателями) чистоты воздуха. Можно сказать, что наличие и активный рост лишайников свидетельствует о чистоте местной атмосферы. Грязный воздух промышленных городов для лишайников губителен.
Рост лишайников очень медленный. За год накипные лишайники способны вырасти всего на 1-8 мм, а кустистые — на 1-3,5 см.
В тундре ягель («олений мох») является основным кормом северных оленей. Ежегодно оленеводы перегоняют стада оленей с пастбища на пастбище, давая возможность ягелю восстановиться.
Талломы лишайников могут иметь возраст от нескольких сотен до тысячи лет. Геологи используют лишайники для определения возраста горных обвалов или ледниковых морен.
Значение лишайников
Лишайники считаются «пионерами» растительного покрова, которые первыми поселяются на непригодной для существования других существ земной поверхности. Поселившись на камнях или остывшей лаве лишайники выделяют лишайниковую кислоту. Кислота способствует постепенному разрушению камней. Основа почвы формируется из гниющих остатков тела лишайника, это становится благоприятной средой обитания для других организмов (Рис.3).
Рис.3 Виды лишайников
Лишайники не являются паразитами, однако из за того что в них поселяются насекомые, вредные для древесных растений, их иногда относят к данной группе.
Лишайники имеют большое значение и для сельского хозяйства (корм для северных оленей).
В медицине из пармелии, растущей на коре деревьев получают антибиотики.
Из лишайников получают сахар, спирт, красители, лакмус, ароматические вещества и др. Некоторые виды применяют в кондитерском производстве.
Лишайники — это симбиотические живые организмы. Тело лишайника состоит из грибов и водорослей. По внешним признакам лишайники подразделяют на три группы: накипные, листоватые и кустистые. Лишайники имеют большое значение в природе, народном хозяйстве и медицине. Считаются биоиндикаторами чистоты воздуха, поэтому в загрязненных городах они не растут.
Раздел ботаники, изучающий лишайники — лихенология.