Как выглядит полярный лишайник
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
Лишайники — своеобразный и яркий пример сожительства, или симбиоза, двух разных организмов, а именно гриба и зеленой водоросли, или цианобактерии. Тело гриба дает водорослям дом, воду и минеральные вещества, ну а водоросли взамен вырабатывают путем фотосинтеза органические вещества.
Однако взаимоотношения компонентов лишайников нельзя назвать идеальными. Ученые давно пытаются определить, является ли их симбиоз примером паразитизма или мутуализма, то есть взаимовыгодного содружества. Так, многие лишайники служат индикаторами чистоты воздуха и в грязной среде не живут. Развиваются же они чрезвычайно медленно и живут сотни, а то и тысячи лет. Кроме того, эти необыкновенные симбиотические организмы поражают воображение своим фантастическим внешним видом, причем некоторых из них можно увидеть в России.
Лишайники — своеобразная группа живых организмов, произрастающих на всех континентах, в том числе и в Антарктиде. В природе их насчитывают более 26 000 видов.
Долгое время лишайники были загадкой для исследователей. Однако до сих пор не пришли к единому мнению относительно их положению в систематике живой природы: одни относят их к царству растений, другие — к царству грибов.
Тело лишайника представлено слоевищем. Оно очень разнообразно по окраске, размерам, форме и строению. Слоевище может иметь форму тела в виде корочки, листовидной пластинки, трубочек, кустика и небольшого округлого комочка. Некоторые лишайники достигают в длину более метра, но большинство имеют слоевище размером 3-7 см. Они медленно растут — за год увеличиваются на считанные миллиметры, а некоторые — на доли миллиметра. Возраст их слоевища нередко насчитывает несколько сотен и тысяч лет.
Лишайники не имеют типичной зелёной окраски. Окраска лишайников сероватая, зеленовато-серая, светло- или тёмно-бурая, реже жёлтая, оранжевая, белая, чёрная. Окраска обусловлена пигментами, которые находятся в оболочках гиф гриба. Различают пять групп пигментов: зелёные, синие, фиолетовые, красные, коричневые. Цвет лишайников может зависеть также от окраски лишайниковых кислот, которые откладываются в виде кристаллов или зёрен на поверхности гиф.
Живые и отмершие лишайники, скопившаяся на них пыль и песчинки создают не обнажённом грунте тонкий слой почвы, в котором могут закрепиться мхи и другие наземные растения. Разрастаясь, мхи и травы затеняют наземные лишайники, засыпают их отмершими частями своих тел, и лишайники со временем исчезают с этого места. Лишайникам вертикальных поверхностей засыпание не грозит — они разрастаются и разрастаются, впитывая влагу дождей, рос и туманов.
В зависимости от внешнего облика слоевища лишайники делят на три типа: накипные, листоватые и кустистые.
Типы лишайников. Морфологические особенности
Лишайники — первые поселенцы на обнажённом грунте. На голых камнях, палимых солнцем, на песке, на брёвнах и стволах деревьев.
(около 80% всех лишайников)
Вид корочки, тонкой плёнки, разных цветов тесно сросшихся с субстратом
В зависимости от субстрата, на котором произрастают накипные лишайники, различают:
- эпилитные
- эпифлеоидные
- эпигейные
- эпиксильные
на поверхности горных пород;
на коре деревьев и кустарников;
на поверхности почвы;
на гниющей древесине
Слоевище лишайника может развиваться внутри субстрата (камня, коры, дерева). Есть накипные лишайники с шаровидной формой слоевища (кочующие лишайники)
Таллом имеет вид чешуек или достаточно больших пластинок.
Монофильное — вид одной крупной округлой листовидной пластинки (в диаметре 10—20 см).
Полифильное — слоевище из нескольких листовидных пластинок
Прикрепляются к субстрату в нескольких местах с помощью пучков грибных гиф
На камнях, почве, песке, коре деревьев. К субстрату прочно прикрепляются толстой короткой ножкой.
Встречаются неприкреплённые, кочующие формы
Характерной особенностью листовидных лишайников является то, что его верхняя поверхность отличается по строению и окраске от нижней
Кустистые.
Высота маленьких — несколько миллиметров, крупных — 30—50 см
Слоевища бывают с плоскими и округлыми лопастями. Иногда у крупных кустистых лишайников в условиях тундр и высокогорий развиваются добавочные прикрепительные органы (гаптеры), с помощью которых они прирастают к листьям осок, злаков, кустарников. Таким образом, лишайники предохраняют себя от отрыва сильными ветрами и бурями
Эпифиты — на ветвях деревьев или скалах. К субстрату прикрепляются небольшими участками слоевища.
Напочвенные — нитевидными ризоидами
Уснея длинная — 7—8 метров, свисающая в виде бороды с ветвей лиственниц и кедров в таёжных лесах
Это высший этап развития слоевища
В чрезвычайно суровых условиях произрастают лишайники на камнях и скалах в Антарктиде. Живым организмам приходится жить здесь при очень низких температурах, особенно зимой, и практически без воды. Из-за низкой температуры осадки там выпадают всегда в виде снега. Лишайник не может поглощать воду в такой форме. Но его выручает чёрная окраска слоевище. Благодаря высокой солнечной радиации тёмная поверхность тела лишайника быстро нагревается даже при низких температурах. Снег, попавший на нагретое слоевище, тает. Появившуюся влагу лишайник сразу впитывает, обеспечивая себя водой, необходимой ему для дыхания и фотосинтеза.
Строение
Слоевище состоит из двух разных организмов — гриба и водоросли. Они так тесно взаимодействуют между собой, что их симбиоз представляется единым организмом.
Слоевище представляет собой множество переплетённых грибных нитей (гиф).
Между ними группами или одиночно расположены клетки зелёных водорослей, а у некоторых — цианобактерий. Интересно, что виды грибов, составляющих лишайник, в природе вообще не существуют без водорослей, тогда как большинство водорослей, входящих в слоевище лишайника, встречается в свободноживущем состоянии, отдельно от гриба.
Питание
Питание лишайника осуществляется обоими симбионтами. Гифы гриба поглощают воду и растворённые в ней минеральные вещества, а водоросль (или цианобактерия), в которой имеется хлорофилл, образует органические вещества (благодаря фотосинтезу).
Гифы играют роль корней: они впитывают воду и растворённые в ней минеральные соли. Клетки водорослей образуют органические вещества, выполняют функцию листьев. Воду лишайники впитывают всей поверхностью тела (используют дождевую воду, влагу туманов). Важным компонентом в питании лишайников является азот. Те лишайники, которые в качестве фикобионта имеют зелёные водоросли, получают соединения азота из водных растворов, когда их слоевище пропитывается водой, частично прямо из субстрата. Лишайники, имеющие в качестве фикобионта сине-зелёные водоросли (особенно ностоки), способны фиксировать атмосферный азот.
Внутреннее строение
Это своеобразная группа низших растений, которые состоят из двух разных организмов — гриба (представители аскомицетов, базидиомицетов, фикомицетов) и водоросли (зелёные — цистококк, хлорококк, хлорелла, встречается кладофора, пальмелла; сине-зелёные — носток, глеокапса, хроококк), образующих симбиотическое сожительство, отличающееся особыми морфологическими типами и особыми физиолого-биохимическими процессами.
По анатомическому строению различают лишайники двух типов. У одного из них водоросли разбросаны по всей толще слоевища и погружены в слизь, которую выделяет водоросль (гомеомерный тип). Это наиболее примитивный тип. Такое строение характерно для тех лишайников, фикобионтом которых являются сине-зелёные водоросли. Они образуют группу слизистых лишайников. У других (гетеромерный тип) на поперечном срезе можно под микроскопом различать несколько слоёв.
Сверху находится верхняя кора, имеющая вид переплетённых, тесно сомкнутых грибных гиф. Под ней гифы лежат более рыхло, между ними расположены водоросли — это гонидиальный слой. Ниже грибные гифы расположены ещё более рыхло, большие промежутки между ними заполнены воздухом — это сердцевина. За сердцевиной следует нижняя кора, которая по строению подобна верхней. Через нижнюю кору из сердцевина проходят пучки гиф, которые прикрепляют лишайник к субстрату. У корковых лишайников нижней коры нет и грибные гифы сердцевины срастаются непосредственно с субстратом.
У кустистых радиально построенных лишайников на периферии поперечного разреза находится кора, под ней гонидиальный слой, а внутри — сердцевина. Кора выполняет защитную и укрепляющую функции. На нижнем коровом слое лишайников обычно образуются органы прикрепления. Иногда они имеют вид тонких нитей, состоящих из одного ряда клеток. Их называют ризоидами. Ризоиды могут соединяться, образуя ризоидальные тяжи.
У некоторых листовых лишайников слоевище прикрепляется с помощью короткой ножки (гомфа) расположенной в центральной части слоевища.
Зона водорослей выполняет функцию фотосинтеза и накопления органических веществ. Основная функция сердцевина — проведение воздуха к клеткам водорослей, содержащим хлорофилл. У некоторых кустистых лишайников сердцевина выполняет и укрепляющую функцию.
Органами газообмена служат псевдоцифеллы (разрывы коры, заметные невооружённым глазом как белые пятнышки неправильной формы). На нижней поверхности листовых лишайников есть круглые правильной формы белые углубления — это цифеллы, также органы газообмена. Газообмен осуществляется и через перфорации (отмершие участки корового слоя), трещины и разрывы в коровом слое.
Размножение
Размножаются лишайники главным образом кусочками слоевища, а также особыми группами клеток гриба и водоросли, во множестве образующимися внутри его тела. Под давлением их разросшейся массы тело лишайника разрывается, группы клеток разносятся ветром и дождевыми потоками. Кроме того, грибы и водоросли сохранили и свои собственные способы размножения. Грибы образуют споры, водоросли размножаются вегетативным путём.
Лишайники размножаются либо спорами, которые образуют микобионт половым или бесполым путём, либо вегетативно — фрагментами слоевища, соредиями и изидиями.
При половом размножении на слоевищах лишайников формируются половые спороношения в виде плодовых тел. Среди плодовых тел у лишайников различают апотеции (открытые плодовые тела в виде дисковидных образований); перитеции (закрытые плодовые тела, имеющие вид маленького кувшина с отверстием наверху); гастеротеции (узкие плодовые тела удлинённой формы). Большинство лишайников (свыше 250 родов) формируют апотеции. В этих плодовых телах споры развиваются внутри сумок (мешковидных образований) или экзогенно, на вершине удлинённо-булавовидных гиф — базидий. Развитие и созревание плодового тела длится 4-10 лет, а затем в течение ряда лет плодовое тело способно продуцировать споры. Спор образуется очень много: так, один апотеций может продуцировать 124 000 спор. Прорастают они не все. Для прорастания нужны условия, прежде всего определённые температура и влажность.
Бесполое спороношение лишайников — конидии, пикноконидии и стилоспоры, возникающие экзогенно на поверхности конидиеносцев. Конидии образуются на конидиеносцах, развивающихся непосредственно на поверхности слоевища, а пикноконидии и стилоспоры — в особых вместилищах пикнидиях.
Вегетативное размножение осуществляется кустиками слоевища, а также особыми вегетативными образованиями — соредиями (пылинки — микроскопические клубочки, состоящие из одной или нескольких клеток водорослей, окружённых гифами гриба, образуют мелкозернистую или порошкообразную беловатую, желтоватую массу) и изидиями (маленькие разнообразной формы выросты верхней поверхности слоевища, одного с ней цвета, имеют вид бородавочек, зёрнышек, булавовидных выростов, иногда маленьких листочков).
Лишайники — пионеры растительности. Поселяясь на местах, где другие растения произрастать не могут (например, на скалах), они через некоторое время, частично отмирая, образуют небольшое количество гумуса, на котором могут поселиться другие растения. Лишайники разрушают горные породы, выделяя лишайниковую кислоту. Это разрушительное действие заканчивают вода и ветер. Лишайники способны накапливать радиоактивные вещества.
Арктика – один из наиболее удивительных уголков мира. Несмотря на суровый климат, этот район впечатляет разнообразием уникальной флоры.
На просторах арктических пустынь и тундр произрастает порядка 350 видов растительности, включая цветы и древовидные кустарники, а не только мхи и лишайники. Ниже представлена общая характеристика арктической флоры и самые распространённые растения Арктики с фото и описанием.
Уникальная флора Арктики
На первый взгляд арктические условия совершенно не способствуют обширному разнообразию флоры. В разных районах Арктики полярная ночь может длиться от 50 до 150 дней в году.
На смену ей приходит полярный день, который в зависимости от того или иного арктического региона может длиться от 2-х суток до полугода. За короткий летний период (обычно он приходится на середину мая-июль) оттаивает лишь малая часть Арктики, и уже к началу осени весь грунт снова замерзает.
Но даже в столь суровых условиях приспособились к жизни цветущие растения Арктики: лютики, полярные маки, щучка арктическая, лисохвост альпийский. Встречаются здесь и наиболее северные ягоды – морошка и брусника.
В общей сложности арктическая флора представлена примерно 350 видами растительности. При этом деревья в Арктике не растут. Лишь в наиболее южных районах встречаются древовидные кустарники (например, ива полярная).
Наиболее широко разнообразие лишайников и мхов, произрастающих на арктических территориях. В Арктике встречается 12% от всех существующих в мире видов лишайников и порядка 6% от мирового разнообразия мхов.
Именно такая растительность наряду с полярными маками преобладает на просторах арктической пустыни. Флора северных районов Арктики представлена 60 видами растений. В основном здесь произрастают сфагновые и гипновые мхи, а также лишайники (кладония, пармелия, нефрома).
Характерным отличием флоры Арктики является неравномерное распространение растительности. Например, это очень хорошо заметно на обширных просторах полуострова Таймыр. Если сместиться по нему в северном направлении на 700 км, то уже можно наблюдать, как количество разновидностей арктических растений уменьшается почти в 4 раза.
Учёные утверждают, что во времена существования мамонтов большая часть арктических просторов представляла степь. Именно поэтому до сих пор в некоторых южных регионах Чукотки и на острове Врангеля ещё встречаются степные участки с уникальной растительностью. Определённая изолированность Арктики от внешнего мира создала на её просторах идеальные условия для сохранения многих реликтовых растений, которые уже нигде не встречаются.
Интересный факт! Около сотни цветущих растений Арктики относятся к числу эндемиков флоры арктических просторов.
ТОП-12 растений Арктики
Ива арктическая
Это растение Арктики – одно из наиболее северных деревьев. На арктических просторах карликовая ива обычно стелется по поверхности земли. Ветки её могут расползаться в разные стороны на расстояние до 5 м. Над землёй этот древовидный кустарник редко возвышается более, чем на 10 см.
Основные места произрастания карликовой ивы сосредоточены вблизи побережья Северного Ледовитого океана. Чаще всего этот кустарник встречается в заболоченных местах наиболее северных регионов России и Канады, а также в Гренландии.
Для северных оленей ветви этого арктического растения наряду с лишайником ягель являются излюбленным лакомством. Также почки арктической ивы – один из основных источников пищи для белой куропатки.
Карликовая берёза
В отличие от обычных берёз, это растение Арктики представляет не деревце, а низкорослый ветвистый кустарник. Нередко его ветви распростёрты по земле и почти полностью скрыты в толще лишайников и мхов.
На поверхности остаются лишь мелкие листочки округлой формы, напоминающие россыпь медных монеток. Летом они отличаются тёмно-зелёным окрасом, а осенью приобретают ярко-красный оттенок.
Встречается карликовая берёза по всей арктической тундре, являясь одним из наиболее характерных представителей флоры Арктики. В наиболее южных регионах она даже образует обширные заросли.
Дриада
Этот приземистый кустарничек Арктики также известен как куропаточья трава, ведь им охотно питаются куропатки. Наиболее распространён он на просторах северных тундр.
Ветвистый стебель этого растения стелется по земле. Из-за покрытия в виде черешков отмерших лепестков он кажется лохматым.
На окраине стебля располагаются маленькие листочки, напоминающие дубовые. Верхняя их часть тёмно-зелёная, а нижняя – беловатая. Они сохраняют свой окрас даже зимой.
Наиболее красива дриада в период цветения. Крупные белоснежные цветки, состоящие из 8 лепестков, возвышаются над землёй на цветоножках, длина которых достигает 10 см.
Полярный мак
Полярные маки – наиболее красивые цветы Арктики. Они произрастают небольшими группами, образуя живописные лимонные и бледно-жёлтые холмики на каменистых почвах арктических просторов. Но красота эта недолговечна, и царит лишь на протяжении короткого лета, обычно в июне-июле.
В арктических тундрах эти красивые хрупкие цветки нередко стелются по поверхности, над которой чуть приподняты лишь сами лепестки. Полярные маки произрастают на каменистой поверхности по всей арктической территории Северного полушария – от Норвегии до Аляски и канадской Арктики, включая самые дальние острова заполярного круга.
Камнеломка снежная
Это растение Арктики произрастает обычно на задернованных или же покрытых снегом участках. Встречается камнеломка снежная даже в арктических пустынях. Но в одном месте обычно никогда не бывает заметного скопления этих цветущих растений.
Цветение камнеломки снежной приходится на июнь-июль. Соцветия у неё метельчатые, с мелкими белоснежными цветочками. Листья окрашены в зелено-красноватый оттенок.
Надземная часть этого цветущего растения вырастает от 5 до 20 см. Зато корневая система камнеломки снежной нередко достигает до 6 м.
Лисохвост альпийский
Это ещё одно распространённое многолетнее растение Арктики. При этом оно считается одним из наиболее теплолюбивых.
Высота лисохвоста альпийского не превышает 20 см. Цветёт он обычно в июле, в наиболее тёплый период арктического лета. Колосовидные соцветия окрашены в серо-голубой оттенок, тогда как стебли у молодых растений красноватого цвета.
На заметку! В некоторых регионах Арктики это растение относится к числу охраняемых.
Лютик арктический
Места произрастания этого цветочного растения Арктики могут быть очень разными. Лютик арктический растёт как на суше, так и в воде. Листочки у него могут быть цельными или же рассечёнными.
Чаще всего цветёт лютик арктический ярким одиночным цветком. Но порой может отличаться наличием сложного соцветия из 3-5 цветков.
Мятлик арктический
Среди флоры Арктики это одно из самых распространённых злаковых растений. Встречается мятлик арктический по всему северу, включая Северную Землю. Не произрастает он лишь по краям болот. Обширных зарослей это растение не образует.
Высота стебля у мятлика арктического достигает 10-25 см. Листочки у него плоские, а соцветия представляют тёмно-коричневые колоски высотой 4-5 мм. Цветёт это арктическое растение в июне-августе.
Морошка
Высота низкорослого кустарничка не превышает 30 см. Цветёт морошка в июне-июле, а в августе уже можно отправляться за спелыми ягодами. Коренные народы Арктики издавна использовали эти ягоды для борьбы с цингой.
Интересный факт! В Норвегии сбор неспелой морошки строго запрещён. Собирать для продажи эту ягоду могут лишь норвежцы.
Водоросли Арктики
Говоря про флору Арктики, нельзя не отметить и водную растительность, представленную многочисленными видами водорослей. В северных морях и на просторах Северного Ледовитого океана произрастает до 150 их разновидностей.
Исландский мох
По-научному это растение Арктики именуется лишайник цетрария. Оно представляет прямостоячие и гораздо реже распростёртые по земле компактные кустики высотой до 10 см.
Издавна исландский мох применяется в народной медицине. Жители Исландии в былые времена из цетрария готовили муку и пекли хлеб.
Помимо Исландии, исландский мох растёт на просторах всей Скандинавии, в Северной Америке, России. Скальные расщелины и сухие тундры – наиболее типичные места произрастания этого вида лишайников.
Интересный факт! Исландский мох служит критерием для определения экологической чистоты местности.
Ягель
Среди арктических лишайников ягель – наиболее высокорослый (до 10-15 см). Он отличается беловатым окрасом. Во влажном виде ягель мягкий и упругий, но при высыхании становится очень хрупким и легко крошащимся.
Разрастается этот лишайник Арктики крайне медленно. Ежегодно его высота увеличивается лишь на пару миллиметров. Если олени съедают ягельный покров в тундре, то на его восстановление в природе требуется 10-15 лет.
Лишайники — это особая группа живых организмов, состоящих из гетеротрофного и автотрофного компонентов.
Слоевище лишайника представляет собой симбиотический организм, состоящий из гриба и водоросли . Основу тела лишайника составляют нити грибницы, а между ними находятся клетки зелёной водоросли. Гриб снабжает клетки водоросли водой и минеральными солями, а водоросль обеспечивает клетки гриба органическими веществами.
Лишайник, лишённый одного из составляющих организмов, погибает. Водоросль из лишайника, как правило, может существовать самостоятельно, а гриб без водоросли обходиться не может.
Размножаются лишайники участками слоевища или особыми образованиями, состоящими из клеток гриба и водоросли. Эти группы клеток разносятся ветром или струями дождя.
Окраска лишайников разная: белая, жёлтая, серая, коричневая и т. д. По внешнему виду слоевище может быть кустистым , листоватым и накипным .
Кустистые лишайники выглядят как небольшие кустики или деревца. Они поднимаются вверх, если растут на почве, или свисают сверху вниз, если прикреплены к стволам деревьев. К этой группе лишайников относится ягель, который растёт в холодных районах и служит кормом для северных оленей.
Часто на камнях можно увидеть образования в виде плотно приросшей к поверхности корочки. Это накипные лишайники.
Часто встречаются листоватые лишайники. Их слоевище представлено отстающими от ствола дерева или камня пластинками. Один из таких лишайников поселяется на коре осин. Это ксантория настенная.
Лишайники могут расти в самых бесплодных местах — в пустынях, на камнях, на крышах, на скалах, даже на бетоне, стекле и железе. Их слоевища могут поглощать влагу из воздуха, из дождей и туманов.
Лишайники первыми заселяют безжизненные участки и постепенно превращают их в пригодные для заселения другими организмами. Их таллом выделяет особые лишайниковые кислоты, которые медленно разрушают горные породы.
Лишайники — долгожители. Они могут жить до \(50\)–\(100\) лет. Рост у лишайников медленный: от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в год.
При недостатке влаги лишайники высыхают и кажутся безжизненными. Но при увлажнении они быстро оживают.
Лишайники служат кормом для животных. Их с удовольствием поедают олени, маралы, косули, лоси, а также некоторые улитки.
Лишайники издавна используются человеком. Из них получают лекарства, лакмус, красители. В некоторых странах лишайники используют в пищу.
Читайте также: