Lichenii- formațiuni vii uimitoare care derutează adepții taxonomiei biologice stricte. Într-adevăr, cărui taxon îi aparțin organismele, care, parcă în urma experimentului unui om de știință nebun, sunt o uniune ciuperci(de asemenea „atârnat” între plante și animale) cu alge sau cianobacteriile? Hifele ciupercii formează baza corpului lichenului, în timp ce umplutura internă sunt celulele algelor. Datorită lor, mai precis, capacității lor de fotosinteză, acest organism ciudat primește energie pentru producerea de nutrienți.

Lichenii fosilizați sunt o descoperire rară datorită vulnerabilității corpului lor; lichenii devonieni care au aproximativ 400 de milioane de ani sunt considerați de încredere. Acum grupul are aproximativ 25 de mii de specii. Lichenii sunt extrem de nepretențioși, fără pierderi suportă un climat rece, umed, dar și căldură și secetă.

Deci, care sunt trăsăturile caracteristice ale lichenilor?

Unde trăiesc lichenii?

Puteți întâlni licheni nu numai în pădurile și munții din Asia, Europa și ambele Americi, ci chiar și în Antarctica și Arctica. Sunt confortabili în limite uriașe de temperatură: de la -50 la +60 de grade. Fotosinteza nu se oprește nici la frig! Lichenii sunt capabili să trăiască pe pietre goale, mulțumindu-se cu o cantitate mică de nutrienți. Lichenii trăiesc și pe sticlă, țesături și metal!

Totul este potrivit pentru alimentația lor: picături de umiditate din ceață, rouă, particule de praf. Adevărat, lichenii sunt extrem de sensibili la aerul poluat - excesul de substanțe nocive îi distruge.

Supraviețuiește în condiții de mediu dificile cu frunze ajuta speciile de licheni rizoizi, echipat uneori cu plăci speciale sau picături de mucus pentru o mai bună atașare la bază.

Structura și nutriția lichenilor

1. Lichen peștișor de perete(genul xanthorium) trebuie să fi fost văzut de mulți - trăiește pe trunchiuri de copaci, pe pietre, reprezentând o colecție de pâlnii minuscule de culoare galben strălucitor. Această xanthorie îi aparține heteromerică licheni, adică cei al căror corp este destul de clar împărțit în mai multe straturi. Dacă faceți o secțiune subțire de xantoria, puteți vedea hife țesute de ciuperci în părțile superioare și inferioare (cruste). Hifele inferioare atașează lichenul de scoarța copacilor și de alte substraturi.
2. Hifele sunt prezente și în partea de mijloc, dar sunt țesute lejer, iar algele unicelulare sunt situate între ele. Iar stratul cel mai interior este reprezentat de hife, între care se află goluri umplute cu aer.
3. La homeomerică lichenii (kollema, leptogium), celulele de alge nu sunt localizate într-un singur strat, ci sunt distribuite aleatoriu, uneori individual, alteori formând lanțuri.

Vrei să treci perfect examenul? Click aici -

Lichenii sunt un obiect complex pentru studii fiziologice, deoarece sunt formați din două componente fiziologic opuse - o ciupercă heterotrofă și o alge autotrofe. Prin urmare, mai întâi este necesar să se studieze separat activitatea vitală a mico- și ficobiontului, care se realizează cu ajutorul culturilor, și apoi viața lichenului ca organism integral. Procesul de fotosinteză la licheni depinde de mulți factori de mediu (lumină, temperatură, umiditate etc.). Cloroplastele celulelor algelor din talul de sub cortexul hifelor primesc ceva mai puțină lumină decât cloroplastele de sub epidermă din frunzele plantelor superioare. Stratul crustal care acoperă talul îndeplinește funcția de a proteja împotriva radiațiilor excesiv de intense în locuri deschise. Intensitatea maximă a fotosintezei este observată la licheni la iluminare în intervalul 4000-23000 lux - astfel de indicatori de iluminare sunt tipici pentru majoritatea habitatelor lor din tundră, tundră forestieră, lumină. păduri de conifere. Acolo unde iluminarea este mai mare, talul este protejat de pigmenți întunecați și substanțe lichenice.

Temperatura optimă pentru fotosinteză pentru majoritatea lichenilor variază de la -10 la +25. Pentru activitatea fotosintetică normală, talul trebuie să conțină o anumită cantitate de apă, în funcție de tipul anatomic și morfologic de lichen. În general, la talii groși, conținutul optim de apă pentru fotosinteza activă este mai mic decât la talii subțiri și liberi. Lichenii asimilează apa (sub formă de ploaie, zăpadă, ceață, rouă etc.) foarte repede, dar pasiv cu întreaga suprafață a corpului și parțial cu rizoizii din partea inferioară. Această absorbție a apei de către talus este un proces fizic simplu, cum ar fi absorbția apei de către hârtia de filtru. Lichenii sunt capabili să absoarbă apă în cantități foarte mari, de obicei până la 100-300% din masa uscată a talului, iar unii licheni slăbănoși (collems, leptogiums etc.) chiar până la 800-3900%.

Conținutul minim de apă în licheni în condiții naturale este de aproximativ 2-15% din masa uscată a talului. Eliberarea apei de către talus are loc destul de repede. Lichenii saturati cu apa la soare in 30-60 de minute isi pierd toata volda si devin casanti. De aici rezultă un fel de „aritmie” a fotosintezei lichenilor - productivitatea acestuia se modifică în timpul zilei, sezonului, un număr de ani, în funcție de condițiile generale de mediu, în special cele hidrologice și de temperatură.

Respirația lichenilor este direct legată de activitatea fotosintetică. Se arată că este, în general, mai mic decât cel al plantelor superioare și are o medie de 0,2 - 2,0 mg de dioxid de carbon eliberat la 1 g de masă uscată la 1 oră Deoarece în majoritatea lichenilor din tal, componenta fungică , atunci se crede că intensitatea respiraţiei este determinată în principal de activitatea vitală a micobiontului. Respirația depinde de conținutul de apă din talus și de temperatură. O creștere a conținutului de apă este însoțită de o creștere a intensității respirației și invers. Intervalul de temperatură la care este posibilă respirația lichenului este larg: de la -15 la +30, +50, în timp ce respirația optimă este de obicei observată în intervalul de la +15 la +20. Când temperatura crește de la 0 la +35`C, intensitatea respirației crește, iar la +35`C, absorbția și eliberarea de dioxid de carbon sunt echilibrate.

O componentă importantă în nutriția lichenilor este azotul. Acei licheni care au alge verzi ca ficobiont percep compușii de azot din solutii apoase când talii lor sunt saturati cu apă. Este posibil ca unii dintre compușii azotați să fie preluați și direct din substrat - sol, scoarță de copac etc. În ceea ce privește celelalte componente nutriționale implicate în metabolism, în special elementele minerale, este izbitoare capacitatea lichenilor de a acumula în talul lor acele substanțe care, s-ar părea, nu sunt necesare în astfel de cantități pentru viața sa normală. Sensul biologic al unei astfel de acumulări nu a fost stabilit.

Lichenii

Lichenii sunt un grup deosebit de organisme vii care cresc pe toate continentele, inclusiv pe Antarctica. În natură, există peste 26.000 de specii ale acestora.

Multă vreme, lichenii au fost un mister pentru cercetători. Cu toate acestea, până acum nu au ajuns la un consens cu privire la poziția lor în sistematica naturii vii: unii le atribuie regnului plantelor, alții regnului ciupercilor.

Corpul lichenului este reprezentat de un talus. Este foarte divers în culoare, dimensiune, formă și structură. Talul poate avea forma unui corp sub formă de crustă, o placă în formă de frunză, tubuli, un tufiș și un mic bulgăre rotunjit. Unii licheni ating o lungime mai mare de un metru, dar cei mai mulți au un talus de 3-7 cm în mărime, cresc încet - cresc cu câțiva milimetri într-un an, iar unii cu fracțiuni de milimetru. Talul lor este adesea vechi de sute sau mii de ani.

Lichenii nu au culoarea verde tipică. Culoarea lichenilor este cenușiu, gri-verzui, maro deschis sau închis, mai rar galben, portocaliu, alb, negru. Culoarea se datorează pigmenților care se află în cochiliile hifelor ciupercii. Există cinci grupe de pigmenți: verde, albastru, violet, roșu, maro. Culoarea lichenilor poate depinde și de culoarea acizilor licheni, care se depun sub formă de cristale sau granule pe suprafața hifelor.

Lichenii vii și morți, praful și boabele de nisip acumulate pe aceștia creează un strat subțire de sol în solul neexpus, în care mușchii și alte plante terestre pot obține un punct de sprijin. În creștere, mușchii și ierburile umbră lichenii de pământ, îi acoperă cu părți moarte ale corpului lor, iar lichenii dispar în cele din urmă din acest loc. Adormirea nu amenință lichenii suprafețelor verticale - ei cresc și cresc, absorbind umiditatea din ploi, rouă și ceață.

În funcție de aspectul exterior al talului, lichenii sunt împărțiți în trei tipuri: solz, cu frunze și stufoase.

Tipuri de licheni. Caracteristici morfologice

Lichenii sunt primii coloniști pe pământul gol. Pe pietre goale pârjolite de soare, pe nisip, pe bușteni și trunchiuri de copaci.

Numele lichenului	Forma	Morfologie	Habitat
Scară (aproximativ 80% din toți lichenii)	Tip de crustă, peliculă subțire, Culori diferite strâns atașat de substrat	În funcție de substratul pe care cresc lichenii de scară, există: epilitice epifleoid epigean epixială	pe suprafața rocilor; pe scoarța copacilor și arbuștilor; pe suprafața solului; pe lemnul putrezit
	Talul lichenului se poate dezvolta în interiorul substratului (piatră, scoarță, copac). Există licheni solzi cu o formă sferică a talului (licheni nomazi)
foliază	Talul arată ca niște solzi sau mai degrabă plăci mari. Monofilament- vedere a unei plăci mari, rotunjite, în formă de frunză (10-20 cm în diametru). polifilă- talul mai multor plăci în formă de frunză	Ele sunt atașate de substrat în mai multe locuri folosind mănunchiuri de hife fungice.	Pe pietre, sol, nisip, scoarță de copac. Sunt ferm atașați de substrat cu un picior scurt și gros. Există forme largi, nomadice
	O trăsătură caracteristică a lichenilor în formă de frunze este că suprafața sa superioară diferă ca structură și culoare de cea inferioară.
stufos. Înălțimea celor mici este de câțiva milimetri, a celor mari 30-50 cm	Sub formă de tubuli, pâlnii, tubuli ramificați. Tip de tufiș, vertical sau agățat, puternic ramificat sau neramificat. Licheni „barbosi”.	Talusurile vin cu lobi plati si rotunjiti. Uneori, lichenii stufoase mari din tundra și munții înalți dezvoltă organe de atașament suplimentare (haptere), cu ajutorul cărora cresc până la frunzele de rogoz, ierburi și arbuști. Astfel, lichenii se protejează de separarea de vânturi puternice și furtuni.	Epifite- pe crengile copacilor sau pe stânci. Ele sunt atașate de substrat în secțiuni mici ale talului. Sol- rizoizi filamentosi Usnea lung- 7-8 metri, atârnând sub formă de barbă de ramurile de larice și cedri din pădurile de taiga
	Aceasta este cea mai înaltă etapă de dezvoltare a talului

În condiții extrem de dure, lichenii cresc pe pietre și stânci în Antarctica. Organismele vii trebuie să trăiască aici la temperaturi foarte scăzute, în special iarna, și cu puțină sau fără apă. Din cauza temperaturii scăzute, acolo precipitațiile cad întotdeauna sub formă de zăpadă. Lichenul nu poate absorbi apa în această formă. Dar culoarea neagră a talului îl salvează. Datorită radiației solare ridicate, suprafața întunecată a corpului lichenului se încălzește rapid chiar și la temperaturi scăzute. Zăpada care cade pe talul încălzit se topește. Lichenul absoarbe imediat umiditatea care a apărut, asigurându-se cu apa de care are nevoie pentru respirație și fotosinteză.

Structura

Talul este format din două organisme diferite - o ciupercă și o alge. Ei interacționează atât de strâns unul cu celălalt încât simbioza lor pare să fie un singur organism.

Talul este un set de fire de ciuperci (hife) împletite.

Celulele sunt situate între ele în grupuri sau individual alge verzi, iar în unele - cianobacteriile. Interesant este că speciile de ciuperci care alcătuiesc un lichen nu există deloc în natură fără alge, în timp ce majoritatea algelor care alcătuiesc talul lichenului se găsesc într-o stare de viață liberă, separat de ciupercă.

Lichenul este hrănit de ambii simbioți. Hifele fungice absorb apa și mineralele dizolvate în ea, iar algele (sau cianobacteriile), care conțin clorofilă, formează substanțe organice (datorită fotosintezei).

Hifele joacă rolul rădăcinilor: absorb apa și sărurile minerale dizolvate în ea. Celulele algelor formează substanțe organice, îndeplinesc funcția frunzelor. Lichenii absorb apa cu toata suprafata corpului (folosesc apa de ploaie, umezeala de ceata). O componentă importantă în nutriția lichenilor este azotul. Acei licheni care au alge verzi ca ficobiont primesc compuși de azot din soluții apoase atunci când talul lor este saturat cu apă, parțial direct din substrat. Lichenii care au ca ficobiont alge albastre-verzi (în special nostocs) sunt capabili să fixeze azotul atmosferic.

Structura interna

Acesta este un grup deosebit de plante inferioare, care constau din două organisme diferite - o ciupercă (reprezentanți ai ascomicetelor, basidiomicetelor, ficomicetelor) și algelor (verzi - cystococcus, chlorococcus, chlorella, cladophora, palmella; albastru-verde - nostoc, gleokapsa, chroococcus), formând o coabitare simbiotică, caracterizată prin tipuri morfologice deosebite și procese fiziologice și biochimice deosebite.

După structura anatomică, lichenii sunt de două tipuri. Într-una dintre ele, algele sunt împrăștiate pe toată grosimea talului și sunt scufundate în mucusul pe care îl secretă alga (tip homeomeric). Acesta este cel mai primitiv tip. O astfel de structură este tipică pentru acei licheni al căror ficobiont este algele albastre-verzi. Ei formează un grup de licheni slăbănoși. În altele (de tip heteromeric), mai multe straturi pot fi distinse la microscop pe o secțiune transversală.

Deasupra este scoarța superioară, care arată ca niște hife fungice împletite, bine închise. Sub ea, hifele se află mai liber, algele sunt situate între ele - acesta este stratul gonidian. Mai jos, hifele fungice sunt situate și mai liber, golurile mari dintre ele sunt umplute cu aer - acesta este miezul. Miezul este urmat de crusta inferioară, care este similară ca structură cu cea superioară. Bunurile de hife trec prin cortexul inferior din miez, care atașează lichenul de substrat. Lichenii crustozi nu au o scoarță inferioară, iar hifele fungice ale miezului cresc împreună direct cu substratul.

Lichenii tufiși construiți radial au o scoarță la periferia secțiunii transversale, un strat gonidian sub ea și un miez în interior. Scoarța îndeplinește funcții de protecție și de întărire. Organele de atașament se formează de obicei pe stratul crustal inferior al lichenilor. Uneori arată ca fire subțiri, constând dintr-un rând de celule. Se numesc rizoizi. Rizoizii se pot uni pentru a forma benzi rizoidale.

La unii licheni folizi, talul este atașat cu o tulpină scurtă (gomfa) situată în partea centrală a talului.

Zona de alge îndeplinește funcția de fotosinteză și acumulare de substanțe organice. Funcția principală a miezului este de a conduce aerul către celulele de alge care conțin clorofilă. La unii licheni stufoase, miezul îndeplinește și o funcție de întărire.

Organele schimbului de gaze sunt pseudocifele (rupturi ale cortexului, vizibile cu ochiul liber ca pete albe de formă neregulată). Pe suprafața inferioară a lichenilor de frunze există depresiuni albe rotunde, regulate - acestea sunt cyphella, de asemenea organe de schimb de gaze. Schimbul de gaze se realizează și prin perforații (zone moarte ale stratului crustal), crăpături și rupturi în stratul crustal.

reproducere

Lichenii se reproduc în principal prin bucăți de talus, precum și prin grupuri speciale de celule fungice și de alge, care se formează în număr mare în interiorul corpului său. Sub presiunea masei lor crescute, corpul lichenului este sfâșiat, grupurile de celule sunt transportate de vânt și fluxuri de ploaie. În plus, ciupercile și algele și-au păstrat propriile metode de reproducere. Ciupercile formează spori, algele se reproduc vegetativ.

Lichenii se reproduc fie prin spori care formează un micobiont sexual sau asexuat, fie vegetativ - prin fragmente de talus, soredii și isidie.

În timpul reproducerii sexuale, pe talii lichenilor se formează sporularea sexuală sub formă de corpi fructiferi. Dintre corpurile fructifere din licheni se disting apotecii (corpi fructiferi deschisi sub formă de formațiuni în formă de disc); peritecii (corpi fructiferi închise care arată ca un ulcior mic cu o gaură în vârf); gasterotecii (corpi fructiferi înguste alungite). Majoritatea lichenilor (peste 250 de genuri) formează apotecii. În aceste corpi fructiferi, sporii se dezvoltă în interiorul pungilor (formațiuni asemănătoare sacului) sau exogen, deasupra hifelor alungite în formă de maciucă - bazidium. Dezvoltarea și maturarea corpului roditor durează 4-10 ani, iar apoi pentru un număr de ani corpul roditor este capabil să producă spori. Se formează o mulțime de spori: de exemplu, o apotecie poate produce 124.000 de spori. Nu toți cresc. Pentru germinare, sunt necesare condiții, în primul rând anumite temperaturi și umiditate.

Sporularea asexuată a lichenilor - conidii, picnoconidii și stilospori care apar exogen pe suprafața conidioforilor. Conidiile se formează pe conidiofori care se dezvoltă direct pe suprafața talului, iar picnoconidiile și stilosporii - în recipiente speciale - picnidiile.

Reproducerea vegetativă este realizată de tufe de talus, precum și de formațiuni vegetative speciale - soredii (particule de praf - glomeruli microscopici, constând din una sau mai multe celule de alge înconjurate de hife fungice, formează o masă albicioasă, gălbuie cu granulație fină sau pulverulentă) și isidia. (excrescențele mici, de diferite forme ale suprafeței superioare a talului, de aceeași culoare cu acesta, arată ca negi, boabe, excrescențe în formă de maciucă, uneori frunze mici).

Lichenii sunt pionierii vegetației. Așezându-se în locuri în care alte plante nu pot crește (de exemplu, pe roci), după un timp, murind parțial, formează o cantitate mică de humus, pe care alte plante se pot așeza. Lichenii distrug rocile eliberând acid lichen. Această acțiune distructivă este completată de apă și vânt. Lichenii sunt capabili să acumuleze substanțe radioactive.

Lichenii - structură, reproducere și metode de hrănire

Lichenii sunt un grup foarte interesant și deosebit de plante inferioare. Licheni (lat. Licheni) - asociații simbiotice de ciuperci (micobiont) și alge verzi microscopice și/sau cianobacterii (fotobiont, sau ficobiont); micobiontul formează un talus (tal), în interiorul căruia se află celulele fotobionte. Grupul include de la 17.000 la 26.000 de specii din aproximativ 400 de genuri. Și în fiecare an, oamenii de știință descoperă și descriu zeci și sute de noi specii necunoscute.

Fig.1. Lichen Cladonia stellate Cladonia stellaris

Lichenul combină două organisme cu proprietăți opuse: o algă (de obicei verde), care creează materie organică în timpul fotosintezei și o ciupercă care consumă această substanță.

Ca organisme, lichenii erau cunoscuți oamenilor de știință și oamenilor cu mult înainte de descoperirea esenței lor. Chiar și marele Teofrast (371 - 286 î.Hr.), „părintele botanicii”, a dat o descriere a doi licheni - usnea (Usnea) și rocella (Rocce11a). Acesta din urmă era deja folosit pentru obținerea coloranților. Începutul lichenologiei (știința lichenilor) este considerat a fi anul 1803, când un student al lui Carl Linnaeus, Eric Acharius, și-a publicat lucrarea „Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit” („Metode prin care toată lumea poate identifica lichenii). ”). El i-a identificat ca un grup independent și a creat un sistem bazat pe structura corpurilor fructifere, care includea 906 specii descrise la acel moment. Primul care a subliniat natura simbiotică în 1866, folosind exemplul uneia dintre specii, a fost medicul și micologul Anton de Bari. În 1869, botanistul Simon Schwendener a extins aceste idei la toate speciile. În același an, botaniștii ruși Andrei Sergeevich Famintsyn și Osip Vasilievich Baranetsky au descoperit că celulele verzi din lichen sunt alge unicelulare. Aceste descoperiri au fost percepute de contemporani ca fiind „uimitoare”.

Lichenii sunt împărțiți în trei grupuri inegale:

1. Include un număr mai mare de licheni, o clasă de licheni marsupiali, deoarece sunt formați din ciuperci marsupiale

2. Un grup mic, o clasă de licheni baziziali, deoarece sunt formați din ciuperci bazidiene (ciuperci mai puțin rezistente)

3. „Lichenii imperfecți” și-au primit numele datorită faptului că nu s-au găsit corpuri fructifere cu spori în ei.

Lumea naturală este unică și de neconceput diversă. În fiecare an, oamenii de știință fac din ce în ce mai multe noi descoperiri care deschid perspective extraordinare pentru studierea lumii din jurul nostru. Dar chiar și organismele vii destul de familiare, pe care o persoană le cunoaște din timpuri imemoriale, sunt încă capabile să surprindă. Luați, de exemplu, lichenii. Sunt simple, dar caracteristicile activității lor de viață sunt foarte neobișnuite.

Știi cum mănâncă lichenii? Acesta este un proces cu adevărat unic, care merită descris în detaliu.

Dificultăți de cunoaștere

În general, sunt destul de greu de studiat, deoarece sunt o simbioză a unor organisme complet diferite. Fiecare lichen este format dintr-o simbioză dintre o alge autotrofe și o ciupercă heterotrofă. Este clar că mai întâi trebuie să studiezi biochimia și activitatea vitală a fiecărui organism separat. Această metodă de studiere a fiziologiei lor dă multe erori și inexactități și, prin urmare, oamenii de știință au un număr mare de întrebări, nu toate au răspunsuri. Cu toate acestea, cercetătorii au reușit încă să identifice modele comune.

Structura interna

În general, întregul corp al unui lichen este o împletire masivă de hife fungice, în interiorul căreia se află colonii de alge autotrofe. Astăzi, în știință, se disting următoarele tipuri de licheni:

• Soiuri homeomerice (Collema). Celulele coloniilor fotobionte (alge) sunt împrăștiate aleatoriu în tot corpul.
• Heteromer (Peltigera canina). Pe secțiune transversală, straturile de talom (hife) și alge pot fi văzute clar.

Mai ales există licheni a căror structură se bazează pe ultimul principiu. În acest caz, întregul strat superior este format dintr-un plex deosebit de dens de țesut fungic, care protejează corpul lichenului de influențele negative. Mediul extern. În plus, ciuperca previne uscarea excesiv de rapidă (dar acest lucru nu ajută întotdeauna).

Următorul strat conține o colonie de alge autotrofe. În centrul se află miezul lichenului, care este un fir strâns de hife împletite ale ciupercii și colonia autotrofului. Această „tijă” are o dublă funcție: pe de o parte, lichenul stochează apă în miez. Pe de altă parte, este un fel de schelet al acestui organism. Risins sunt situate în partea inferioară. Acesta este un fel de atașament cu care lichenul se agață de substrat. Trebuie amintit că setul complet nu se găsește la toate speciile.

Unele tipuri de licheni (cianolichen) se caracterizează prin faptul că în structura lor există colonii de cianoalge foarte localizate. La aceste specii, împărțirea în straturi este deosebit de pronunțată. Deci, cum mănâncă lichenii? Răspunsul la această întrebare este direct legat de caracteristicile lor.

Despre procesul de fotosinteză

Există mii de studii care sunt dedicate în mod special caracteristicilor fotosintezei în aceste organisme simbiotice. Deoarece aproximativ 10-15% din volumul lor este ocupat de alge, ceea ce le oferă aproape totul, apar multe întrebări cu privire la intensitatea procesului. Destul de ciudat, dar cele mai simple măsurători au arătat în mod clar că intensitatea fotosintezei la licheni este mult mai mică în comparație cu plantele autotrofe mai mari. Deci, atunci când desenați o analogie cu un cartof obișnuit, raportul va fi de 1:16.

Dar cum să explic o viață complet confortabilă în astfel de condiții spartane? În general, nu este nimic deosebit de dificil în asta. Faptul este că organismele vegetale superioare autotrofe sunt „treze” pentru cea mai mare parte a vieții lor, în timp ce lichenii din unele zone rămân în stare pe jumătate uscată, în animație suspendată, aproape tot anul. Desigur, o cantitate mică de nutrienți este suficientă pentru ca aceștia să își mențină activitatea vitală.

Așa mănâncă lichenii. Clasa a 7-a în școlile de orientare biologică poate studia acest subiect mai detaliat, dar chiar și în acest caz, răspunsuri la multe întrebări importante standard program educațional nu dă. De exemplu, când procesul de formare a materiei organice pentru nutriție este mai lent și când este puțin mai rapid?

Ce determină viteza fotosintezei în licheni?

Trebuie remarcat faptul că intensitatea acestui proces depinde de mulți factori diferiți. De asemenea, este important ca cloroplastele, fiind acoperite cu un strat dens de hife, să primească mult mai puțină lumină decât formațiunile similare din plantele autotrofe superioare și chiar din alge. În principiu, această diferență nu este atât de semnificativă.

Trebuie să știți că valoarea maximă a procesului de fotosinteză se observă la iluminare în intervalul 4000-23000 lux. Acesta poate fi găsit în principalele habitate ale lichenilor: tundră, silvostepă, păduri ușoare din nord. În acele zone în care intensitatea iluminării este mult mai mare, în corpul unui organism simbiotic, începe producția intensivă a unui pigment organic închis (parietina), precum și a substanțelor specifice doar lichenilor (atranorina, de exemplu).

Obținute ca urmare a fotosintezei sunt complet asemănătoare cu cele ale lui Oni și sunt folosite în scopuri trofice. Așa mănâncă lichenii. Clasa a VII-a a unei școli de învățământ general studiază procesele activității vieții lor foarte superficial, deși această temă este amplă și extrem de interesantă. Vă aducem la cunoștință informații extinse care pot fi nu numai interesante, ci și utile.

Procesul de respirație

Este ușor de ghicit că producția de nutrienți depinde direct de respirație. Spre deosebire de fotosinteza la licheni, aceasta este intensă: 0,2–2,0 mg CO₂ pe oră eliberează doar un gram de organism simbiotic. Dacă ai citit cu atenție informațiile din partea de sus a articolului, probabil ai realizat că aproximativ 85-90% din masa lichenului cade pe greutatea micobiontului. Mai simplu spus, partea fungică este cea care are nevoie de mai mult oxigen, și nu algele autotrofe. Deoarece lichenii nu se hrănesc foarte regulat în condiții normale (motivul este sever condiții climatice), o parte considerabilă a nutrienților este stocată în țesuturile lor.

Ca și fotosinteza, procesul de respirație depinde direct de procentul de apă.

Trebuie să știți că nivelul minim de respirație, care este necesar pentru a obține o anumită cantitate de energie din nutrienți, lichenul îl reține în aproape orice condiții (potrivit pentru viață, desigur). Acest proces este posibil la următoarele intervale de temperatură: de la -15 la +30, +50 °С. Dar regimul optim de temperatură este în intervalul de la +15 la +20 ° С. Odată cu răcirea, utilizarea oxigenului începe să predomine. Și când temperatura crește peste +35 de grade, ambele procese sunt aproximativ aliniate.

Există un caz cunoscut când un lichen (o fotografie a acestei specii este în articol), adus într-unul dintre muzeele din Moscova de o expediție a Societății Arheologice Țariste, și-a restabilit calm activitatea vitală, fiind plasat de unul dintre angajați în ghiveci cu solul usor umed. Dar până atunci era într-o cutie complet uscată, închisă pentru exponate de aproape 90 de ani și de cele mai multe ori era chiar lipsită de lumină!

Nu este de mirare că biologia modernă este atât de interesată de aceste organisme. Lichenii au probabil încă o mulțime de secrete, a căror dezvăluire, poate, va stimula semnificativ dezvoltarea medicinei.

Oamenii de știință au demonstrat că principiile de bază ale respirației lichenilor urmează aceleași modele ca și în cazul plantelor autotrofe superioare. Dar există diferențe, principala dintre acestea fiind o prioritate ușor diferită între absorbția oxigenului și eliberarea de dioxid de carbon. În plus, sunt fenomenal rezistente la uscare, scăzute și temperaturi mari. Nu e de mirare că mușchii și lichenii pot crește chiar și în Arctica.

Regimul de temperatură

Cel mai favorabil pentru fotosinteza la licheni este intervalul de temperatură de la +10 la +25 grade Celsius. Dar capacitatea lor de a absorbi dioxidul de carbon rămâne până la -25 de grade. Aceasta este o caracteristică foarte remarcabilă a lichenilor, care îi deosebește de plantele superioare și chiar de alge. La temperaturi cuprinse între -5 și -10 grade, intensitatea absorbției dioxidului de carbon este aproape mai mare decât în ​​condiții mai confortabile. La multe plante, în acest caz, se formează gheață în spațiul intercelular, care pur și simplu sparge celulele.

În schimb, lichenii de pe copaci, ale căror trunchiuri sunt literalmente sfâșiate de clima aspră din nord (înghețuri care mușcă), se simt grozav atunci când se instalează sezonul cald.

Caracteristicile schimbului de apă

Cercetătorii au ajuns la concluzia că lichenii se disting printr-un tip special, extrem de specific de schimb de apă. Cert este că apa din corpul lor este conținută în spațiile dintre hifele puternice. Când îngheață, nu aduce prea mult rău, iar procesul de fotosinteză și nutriție continuă să aibă loc. Cu toate acestea, chiar și atunci când temperatura crește la +35 grade Celsius sau mai mult, procesul de fotosinteză se oprește practic, ceea ce distinge radical lichenii de plante.

Cantitatea de apă care va fi suficientă pentru viața normală depinde de familie. Astfel, lichenii fruticoși sunt capabili de fotosinteză și de producere de substanțe organice pentru nutriție în deshidratare aproape completă. Cu cât corpul este mai gros, cu atât se poate acumula mai multă umiditate în el, cu atât se evaporă mai puțin.

Acest lucru este deosebit de important pentru licheni, deoarece în cele mai multe cazuri ei cresc în condiții foarte dificile, când o aprovizionare mai mult sau mai puțin regulată cu apă nu este deloc garantată. În astfel de condiții, orice plantă ar muri. Lichenul, pe de altă parte, se simte bine chiar și în condițiile adevăratelor deșerturi și din Arctica.

Reglarea schimbului de fluide

Se poate înțelege că funcția de reglare a metabolismului apei la aceste organisme este aranjată într-un mod complet diferit față de plantele superioare. Deoarece practic nu au sisteme specializate pentru asta. De exemplu, asimilarea lor de apă are loc extrem de rapid, dar numai datorită absorbției sale obișnuite de către întreaga suprafață a corpului. Puteți efectua cel mai simplu experiment: turnați o cantitate mică de apă pe masă și puneți o bucată de șervețel sau hârtie igienică pe băltoacă.

După cum puteți vedea, apa a fost absorbită instantaneu, deoarece structura hârtiei are o bună capacitate de absorbție. Același lucru se întâmplă și în cazul lichenilor. Așadar, am luat în considerare un episod cu un exemplar uscat care a fost adus cândva de o expediție. Când angajatul a pus lichenul în ghiveciul de flori, pur și simplu a absorbit instantaneu un astfel de volum de lichid care a fost suficient pentru a-și restabili viața.

Unii licheni fructozi sunt capabili să absoarbă cantități uriașe de lichid, până la 300% din propria greutate. Alte specii (collems, leptogiums) cresc astfel în mărime cu 400-3900%! Dacă vorbim despre conținutul minim de apă, atunci este de aproximativ 2% din greutatea substanței uscate a lichenului. Un astfel de lichen (veți găsi o fotografie în acest material) arată complet diferit de un organism viu.

Despre rata de retur a apei

Ca și în cazul hârtiei igienice, corpul organismului simbiotic degajă apă destul de repede. În doar o oră, un lichen care tocmai a absorbit aproape un litru de lichid se poate usca până la o stare fragilă. Astfel, „productivitatea” acestor organisme este extrem de ciclică: producția de substanțe trofice se poate schimba dramatic nu doar în timpul sezonului, ci și pentru una sau două ore!

LA anul trecut oamenii de știință au aflat că unele specii de licheni de tundra (Evernia prunastri) pot folosi literalmente „fărâmituri” de lumină solară, rupând ocazional un strat de zăpadă. Mai simplu spus, fotosinteza lor nu se termină nici măcar iarna.

Reproducerea lichenilor

În plus, caracteristicile lichenilor sunt prezența a trei metode de reproducere simultan:

• Vegetativ.
• Sexual.
• Asexual.

O ciupercă, adică un micobiont, se poate reproduce în toate felurile, în timp ce o alge este capabilă de diviziunea exclusiv vegetativă. Sporii ciupercii sunt localizați în pungi speciale. Lichenii ascomiceți pentru procesul de reproducere folosesc două grupe principale de corpi fructiferi: apotecii și peritecii. Caracteristicile lor sunt următoarele:

• Apothecium este un pat comun rotunjit. Pe ea sunt pungi care sunt situate la intervalele dintre hifele obișnuite, neterminabile. Acest strat deschis se numește himeniu.
• Periteciul este similar cu o structură aproape complet închisă de formă sferică. Sporii sunt eliberați prin găuri speciale care sunt situate pe suprafața sferei de fructe.

Unele specii pot forma și spori asexuați, picnospori (picnoconidii). Locul formării lor este picnidia. Acestea sunt saci care sunt sferici sau oarecum în formă de pară și sunt hife foarte specializate. Pycnidiile sunt ușor de recunoscut, deoarece arată ca niște puncte negre situate pe pat.

Când sporii se trezesc, sunt înăuntru conditii adecvate dau naștere rapid la noi hife, formând corpul unui nou lichen. Ele (hifele) pătrund și în celulele algelor autotrofe, după care formarea unui nou organism se încheie efectiv.

Sens

În general, mușchii și lichenii sunt de mare importanță. în tundra şi sălbăticie arctică acestea sunt adesea singurele care pot acumula materie organică nutritivă în condiții extrem de nefavorabile. Mai simplu spus, aceste organisme sunt sursa de hrană pentru acele puține ierbivore care pot trăi în locuri atât de dure. În plus, doar lichenii de pe copaci, chiar și în climatul nostru, permit adesea elanilor și căprioarelor să supraviețuiască iernii.

Descris în prezent pentru 26 de mii de specii de licheni, în realitate, numărul lor poate ajunge la 40 de mii. Se crede că au fost primele organisme care au început să populeze pământul. Inițial, ei au format solul pe pământ.

Lichenii sunt un obiect destul de dificil de studiat. Aceste organisme antice, despre care oamenii de știință cred că au apărut cu peste 400.000.000 de ani în urmă, sunt incredibil de interesante de studiat.

In contact cu

Complexitatea studiului lichenului constă în faptul că nici măcar nu poate fi definit ca un organism separat. Lichenul este o simbioză - un organism compus din două organisme: o ciupercă și o alge. Lichenii au proprietăți biologice speciale care nu sunt inerente altor organisme. Un metabolism deosebit, formarea unor substanțe specifice lichenului, la sinteza cărora participă ambele componente ale lichenului, metode de reproducere și așa mai departe.

Existând separat, alga nu are proprietățile pe care le dobândește prin intrarea în simbioză cu ciuperca. Motivele apariției organismelor algo-fungice permanente nu sunt încă pe deplin înțelese de oamenii de știință. Motive posibile numită „foamea” ciupercii, adică condițiile de lipsă de nutrienți, în urma cărora ciupercile și-au găsit un partener în fața algelor, care le furnizează substanțele organice necesare. De asemenea, motivul conexiunii dintre ciuperci și alge ar putea fi uscăciunea habitatelor lor.

Structura

Modul în care sunt aranjați lichenii poate fi văzut în detaliu la microscop. Firele de ciupercă (hife) împletesc coloniile alge unicelulare. În exterior, hifele ciupercii se împletesc mai strâns, formând așa-numita scoarță, iar în interior țesătura nu este atât de densă - această parte se numește miez.

Coloniile de alge încearcă să fie cât mai aproape posibil de părțile superioare și exterioare. Acest lucru se datorează faptului că algele au nevoie de lumina soarelui, deoarece se hrănesc cu fotosinteză.

forme de viata

În natură, lichenii sunt destul de comune la noi. Doar fiind în pădure, putem întâlni mulți reprezentanți ai acestei specii. Practic, puteți vedea trei tipuri:

1. Scară. Mai des se găsesc pe pietre, crescând la ele foarte strâns.
2. Cu frunze. Le puteți vedea pe trunchiurile copacilor. În formă, arată ca niște creșteri stratificate.
3. stufos. Ele se ridică deasupra locului în care cresc sub formă de „nuiele”.

Nutriție

Lichenul este format din:

1. Organism autotrof - alge.
2. Heterotrof - ciuperca.

Descris pe scurt, se dovedește că filamentele ciupercii absorb apă (apa este absorbită de întreaga suprafață a corpului, ca un burete) și minerale (mai mult, ciuperca este capabilă să le extragă literalmente din rocile goale, eliberând substanțe care distrug roca), iar în celulele de alge în În timpul fotosintezei se formează materia organică care, la rândul ei, absoarbe ciuperca. Dar, după cum se dovedește, în realitate, totul este mult mai complicat.

Oamenii de știință nu au reușit încă să înțeleagă pe deplin modul în care ciuperca este capabilă să stimuleze algele nu numai pentru a produce substanțele necesare pentru alimentația sa, ci și pentru a elibera aceste substanțe în cantități mai mari decât este cazul unei alge existente separat. O alga existenta separat elibereaza in mediu doar 10-15% din substantele organice obtinute de aceasta in procesul de fotosinteza. Fiind parte a unui lichen, aceleași alge vor secreta 80−85% organice sintetizate, care vor fi absorbite de ciupercă.

Se presupune că ciuperca afectează celulele algelor cu unele substanțe chimice, iar acest efect crește cantitatea de substanțe organice eliberate de alge. De asemenea, este posibil și un impact fizic direct care are loc prin contactul dintre hifele fungice și celulele de alge.

De asemenea, căile de transfer al substanțelor organice de la un membru al unui organism compozit la altul nu sunt complet clare. Nu cu mult timp în urmă, oamenii de știință au reușit să afle sub forma ce substanțe are loc schimbul de materie organică. Într-un caz este glucoză, în celălalt - alcooli polihidroxici.

Azotul este, de asemenea, o componentă importantă. În funcție de ce tipuri de alge sunt incluse, acest element lichen poate fi extras din:

1. Aer.
2. Apă.
3. Substratul (piatră, pământ, scoarță de plante).

Distribuția compușilor de azot este strict controlată, iar majoritatea acestor substanțe sunt absorbite de ciupercă.

Condiții de existență

Lichenii sunt organisme incredibil de rezistente. Ele pot crește, de exemplu, pe pietre goale, multe cresc în condițiile dure din nordul îndepărtat sau în deșerturi.

Intervalul de temperatură al vieții în aceste organisme este incredibil de larg: de la -70 la +60 de grade Celsius.. Ele sunt capabile să existe în absența apei, să se usuce și apoi să revină la viață.

Se crede că aceste organisme uimitoare, care pot exista în aproape întreaga gamă conditii naturale pe planeta noastră, nu sunt capabili să trăiască în condiții de poluare antropică mediu inconjurator. Acest lucru nu se aplică tuturor formelor, dar, în general, substanțele chimice eliberate activ în mediu în timpul activității umane sunt dăunătoare lichenilor.

Cei mai neadaptați în acest sens sunt lichenii fructoși. Dacă aerul este poluat, vor muri rapid. Frunze puțin mai puțin sensibile. Dar cele de scară sunt o formă care a reușit să se adapteze condițiilor nefavorabile. Ei sunt capabili să trăiască chiar și în medii urbane.