Лишайник
-
Определение и структура лишайников
- Лишайники — это гибридные колонии водорослей или цианобактерий, живущих симбиотически среди грибов и дрожжей.
- Лишайники играют важную роль в круговороте питательных веществ и являются продуцентами для многих животных.
- Лишайники обладают уникальными свойствами, отличными от составляющих их организмов.
-
Формы роста и морфология
- Лишайники могут быть разных цветов, размеров и форм, напоминающих растения.
- Формы роста включают плодоножки, листовидные, коркообразные, чешуйчатые, порошкообразные и другие.
- Лишайники могут расти на различных поверхностях, включая кору, листья, мхи и другие лишайники.
-
Экология и распространение
- Лишайники встречаются от уровня моря до высокогорий и в различных экологических условиях.
- Они могут расти на камнях, стенах, крышах, почве и других поверхностях.
- Лишайники приспособились к экстремальным условиям, включая арктическую тундру и жаркие пустыни.
-
Этимология и произношение
- Английское слово «лишайник» происходит от греческого λειχήν, что означает «древесный мох».
- В американском английском «лишайник» произносится как «уподоблять», в британском — как «кухня».
-
Анатомия и внутренняя структура
- Лишайники состоят из фотосинтезирующего организма (водоросли или цианобактерии) и гриба (микобионта).
- Грибковые нити образуют слоевище, которое окружает клетки водорослей или цианобактерий.
- Слоевище может иметь защитную оболочку из грибковых нитей (кортекс).
-
Анатомия лишайников
- Лишайники имеют различные типы тканей, различающиеся по плотности грибковых нитей.
- Верхний слой, кора, состоит из плотно сплетенных грибковых нитей и защищает от проникновения других организмов.
- Под корой находится фотобионтный слой, где водоросли или цианобактерии участвуют в фотосинтезе.
- Мозговой слой менее плотно заполнен грибковыми нитями и может образовывать внутреннее ядро.
-
Типы лишайников
- Плодовые лишайники имеют единую кору, обволакивающую все «стебли» и «ветви».
- Листовидные лишайники имеют верхнюю и нижнюю кору, а также корнеобразные грибковые структуры.
- Корковидные и чешуйчатые лишайники имеют только верхнюю кору, а мозговой слой находится в непосредственном контакте с субстратом.
- Нитевидные, биссоидные, лепрозные и студенистые лишайники лишены коры.
-
Симбиотические отношения
- Лишайники состоят из грибов, водорослей или цианобактерий, живущих в симбиотических отношениях.
- Грибы получают углеводы от водорослей, а водоросли защищены от окружающей среды.
- Лишайники расширяют экологический диапазон обоих партнеров.
-
Физиология и биохимия
- Водоросли или цианобактерии фотосинтезируют, вырабатывая сахара, которые поглощаются грибами.
- Грибы могут утратить митохондриальный ген atp9, что делает их зависимыми от симбионтов.
- Лишайники могут содержать дрожжи-базидиомицеты, которые формируют кору слоевища.
-
Экология и эволюция
- Лишайники встречаются практически в любой среде обитания и географическом районе.
- Лишайники могут быть примерами мутуализма, комменсализма или паразитизма.
- Грибок окружает клетки водорослей, часто проникая в их клеточную стенку.
-
Симбиоз лишайников
- Лишайники считаются автономными экосистемами
- Включают нефотосинтетические бактериальные сообщества
-
Экологические функции лишайников
- Используются для оценки загрязнения воздуха
- Применяются в медицине и парфюмерии
- Употребляются в пищу насекомыми и животными
-
Реакция на загрязнение
- Лишайники чувствительны к загрязнению воздуха
- Некоторые виды могут переносить высокие уровни загрязнения
-
Лишайникоподобные грибы
- Облигатные паразиты на лишайниках
- Не считаются частью лишайника
-
Реакция на воду
- Влага делает кору прозрачной
- Водоросли фотосинтезируют при наличии влаги
-
Метаболиты и биологическая активность
- Лишайники проявляют антиоксидантную активность
- Вторичные метаболиты играют роль в предпочтении субстратов
-
Темпы роста и продолжительность жизни
- Лишайники растут медленно, менее 1 мм в год
- Могут быть долгожителями, возраст некоторых достигает 10 000 лет
-
Реакция на экологический стресс
- Лишайники могут выживать при низком содержании воды
- Способны адаптироваться к экстремальным условиям
-
Размножение и расселение
- Вегетативное размножение через отламывание и диаспоры
- Половое размножение через споры и апотеции
-
Таксономия и классификация
- Лишайники классифицируются по грибковому компоненту
- Существует около 20 000 идентифицированных видов лишайников
-
Классификация лишайников
- Лишайники классифицируются по виду гриба, а не по виду водоросли.
- Лишайники могут содержать несколько видов водорослей.
- Лишайники могут быть как асколихенами, так и базидиолихенами.
-
Симбиоз грибов и водорослей
- Грибы получают питательные вещества от водорослей.
- Грибы могут быть как аскомицетами, так и базидиомицетами.
- Грибы могут взаимодействовать с несколькими видами водорослей.
-
Фотобионты
- Фотобионты в лишайниках могут быть зелеными водорослями или цианобактериями.
- Зеленые водоросли чаще всего встречаются в лишайниках.
- Цианобактерии встречаются реже, но могут быть доминирующими в некоторых лишайниках.
-
Разнообразие лишайников
- В мире насчитывается около 20,000 видов лишайников.
- Лишайники могут иметь несколько генотипов водорослей.
- Лишайники могут адаптироваться к различным условиям окружающей среды.
-
Классификация и споры
- Лишайники классифицируются по виду гриба, а не водоросли.
- Существуют споры о том, следует ли считать разные комбинации водорослей разными видами.
- Лишайники могут иметь свою эволюционную историю.
-
Классификация лишайников
- Около 98% лишайников имеют аскомицетный микобионт
- Лихенизированы сравнительно немногие базидиомицеты
-
Методы идентификации
- Используются форма роста, микроскопия и химические тесты
- «Pd-тест» помогает идентифицировать лишайники рода Cladonia и Lecanora
-
Эволюция и палеонтология
- Летопись окаменелостей лишайников скудна
- Лишайники появились после эволюции наземных растений
- Лихенизация произошла многократно
-
Лишайниковая гломеромикота
- Возможно, распространилась в докембрий
- Окаменелости в морском фосфорите формации Доушантуо датируются эдиакарским периодом
-
Экология и взаимодействие с окружающей средой
- Лишайники растут на широком спектре субстратов, включая экстремальные условия
- Лишайники не паразитируют на растениях, а используют их как субстрат
- Лишайники разрушают субстрат, способствуя выветриванию
-
Лишайники и почвы
- Лишайники химически воздействуют на камень, создавая новые минералы
- Лишайники обогащают почвы азотом и стабилизируют почвенный песок
-
Экологические взаимодействия
- Лишайники первыми поселяются в экстремальных условиях
- Лишайники пойкилогидричны, что позволяет им переносить периоды засухи
-
Метаболическая фаза лишайников
- Лишайники вступают в криптобиоз при высыхании, что позволяет им выживать в суровых условиях.
- Лишайники не нуждаются в постоянном пополнении запасов воды и могут расти в труднодоступных местах.
-
Эпифитные лишайники
- Лишайники могут расти на растениях, не являясь паразитами.
- Они вырабатывают аллелопатические вещества, подавляющие рост мхов.
-
Влияние загрязнения воздуха
- Лишайники поглощают загрязняющие вещества из воздуха, что делает их биомониторами качества атмосферы.
- Разные виды лишайников проявляют разную чувствительность к загрязнителям.
-
Использование человеком
- Лишайники употребляются в пищу многими культурами, но содержат токсичные вещества.
- Лихенометрия используется для определения возраста горных пород.
- Лишайники разлагают полиэфирные смолы и накапливают загрязняющие вещества.
-
Красители и медицина
- Лишайники производят пигменты и токсины, используемые в красителях и медицине.
- Лишайники исследуются на предмет терапевтической и диагностической ценности.
-
Эстетическая привлекательность
- Лишайники придают ландшафтам уникальный вид и используются в моделировании.
- Лишайники упоминаются в литературе и медицине с древних времен.
-
История лишайников
- Лишайники были признаны организмами в 1867 году.
- Симон Швенденер предложил двойственную теорию лишайников.
- Гипотеза Швенденера не имела экспериментальных подтверждений.
-
Реакция на гипотезу Швенденера
- Многие ведущие лихенологи отвергли гипотезу.
- Другие биологи, такие как Генрих Антон де Бари и Альберт Бернхард Франк, поддержали идеи Швенденера.
- Концепция распространилась на другие области исследований.
-
Экспериментальные доказательства
- В 1939 году Ойген Томас опубликовал результаты первого успешного эксперимента по повторному синтезу лишайников.
- В 2010-х годах Тоби Сприбилл и его коллеги обнаружили, что многие лишайники являются трио аскомицет-базидиомицет-водоросли.
- Третьим симбиотическим партнером являются дрожжи-базидиомицеты.
-
Дополнительные сведения
- Лишайники и круговорот азота.
- Микофикобиоз — симбиоз грибов и водорослей.