Какие взаимоотношения существуют между компонентами лишайника

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

Лишайники — симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей или цианобактерий (фотобионт, или фикобионт).

Микобионт образует слоевище ( таллом ), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Группа насчитывает от 13000 до 17000 видов около 400 родов.

Строение лишайников

Тело лишайников (таллом) представляет собой переплетение грибных гиф , между которыми находится популяция фотобионта – водорослей.

У нижней поверхности таллома часто находится нижняя кора, с помощью выростов которой (ризин) лишайник прикрепляется к субстрату. Полный набор слоёв встречается не у всех лишайников.

Тело лишайников (таллом) представляет собой переплетение грибных гиф, между которыми находится популяция фотобионта. По внутреннему строению лишайники разделяют на:

Как и в случае двухкомпонентных лишайников, водорослевый компонент — фикобионт — трёхкомпонентных лишайников равномерно распределён по таллому, либо образует слой под верхней корой. Некоторые трёхкомпонентные цианолишайники образуют специализированные поверхностные или внутренние компактные структуры (цефалодии), в которых сосредоточен цианобактериальный компонент.

Размножение лишайников

На скалах и утёсах лишайники являются важными первоначальными организмами. Они крепятся к поверхности горной породы или даже проникают внутрь. При этом сильно меняют внешний вид горных пород , особенно их цвет, и образуют вокруг себя углубления. После их отмирания поверхность породы густо усеяна ямками. Затем в них появляется зелёный слой водорослей.

Несмотря на редкость этих видов, они играют важную роль в выветривании и почвообразовании, часто повсеместно охватывая скалы. Лишайники не делают различий между естественными и искусственными субстратами, покрывая стены, крыши, заборы, надгробия и другие постройки.

развитие листостебельного растения
созревание спор в спорангии
прорастание споры и образование протонемы
образование гамет и оплодотворение
формирование молодого спорофита из зиготы

Спора прорастает в зеленую нить протонему, 3).

Затем из нее развивается листостебельное растение, 1).

Далее образуются гаметы, происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота, 4)5).

Споры созревают в спорангиях 2).

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

А) преобладание гаметофита в жизненном цикле

Б) развитие протонемы из споры

В) расположение спорангиев на нижней стороне листа

Г) развитие спор в коробочке

Д) наличие заростка в жизненном цикле

Е) отсутствие корней

Корни отсутствуют у мхов.

Заросток - половое поколение, чередующееся с бесполым в жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов. У папоротников заростки имеют сердцевидную форму, у хвощей выглядят как подушечки с растущими вверх подобиями веточек, у плаунов заростки имеют форму дисков, цилиндров, клубеньков.

Споры развиваются в коробочке у мхов, классический пример – коробочки кукушкиного льна.

Спорангии на нижней стороне листа (

Вайя - листоподобный орган папоротников и некоторых примитивных голосеменных.

">вай ) – папоротники. Наверняка многие видели спорангии папоротников. Они выглядят как небольшие коричневые диски внизу листьев.

Протонема - одна из жизненных форм растений отдела моховидных, наряду с гаметофитом и спорофитом.

Преобладание гаметофита – мхи. У папоротников преобладает

Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Гаметофит и гаметы сфагнума гаплоидны, и набор хромосом, и количество ДНК в клетках отвечают формуле nc. Гаметы сфагнума образуются на гаплоидном гаметофите путем митоза.
Гаметофит образуется из споры, которая образуется в результате мейоза из тканей спорофита.
Спора делится митозом, образуя гаметофит.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Гаметы мха кукушкина льна образуются на гаметофитах из гаплоидной клетки путём митоза.
Набор хромосом у гамет гаплоидный (одинарный) — n.
Споры мха кукушкина льна образуются на диплоидном спорофите в спорангиях путём мейоза из диплоидных клеток.
Набор хромосом у спор гаплоидный (одинарный) — n

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Большинство — листостебельные растения.
Отсутствие корней и настоящих проводящих тканей.
Обитание во влажных местах.
Размножение спорами и половое.
Оплодотворение в воде.
Преобладание гаплоидного гаметофита (полового поколения) над диплоидным спорофитом (бесполого поколения) в чередование поколений.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Мхи — это ___________ (А) растения, поскольку размножаются спорами, которые образуются в особых органах — ___________ (Б). В наших лесах встречаются зелёные мхи, например, кукушкин лён, и белые мхи, например, ___________ (В). Для жизнедеятельности мхов крайне важна вода, поэтому они часто встречаются около лесных стоячих водоёмов: озёр и болот. Многовековые отложения мхов на болотах образуют залежи ___________ (Г) — ценного удобрения и топлива.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Во-первых, мхи — низшие растения, так как их тело не дифференцировано на ткани, кроме того, это споровое растение. Правильный вариант ответа для первого пропуска — споровое, так как далее, в пояснении говорится именно о способности мхов размножаться спорами.5)

Из названий мхов здесь только сфагнум. 6)

Отложения мхов, конечно, же образуют залежи торфа. 7)

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

образование спорофита
образование зелёной нити (протонемы)
формирование взрослого гаметофита
образование спор
оплодотворение

Сделаем это задание, опираясь на предыдущее:

Начиналось все с образования спор.

Затем развивался предросток, на котором развивались взрослые мужские и женские растения.

В этом задании нет слов предросток или мужские и женские растения.

Взрослый гаметофит= мужские и женские растения.

После оплодотворения получается спорофит.

Гаметофиты –гаплоидны, спорофиты — диплоидны.

Теперь соберем ответ:

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

образование предростка
оплодотворение при наличии воды
прорастание споры
развитие на предростке женских и мужских растений мха
созревание на мужских растениях сперматозоидов, на женских — яйцеклеток
развитие из зиготы на женском растении коробочки со спорами

В задании с мхами особо не порассуждаешь, но мы попробуем.

Итак, 3) прорастание споры

У нас проросла спора. Из нее явно должно что-то развиться. Наши варианты:

1) образование предростка

4) развитие на предростке женских и мужских растений мха

6) развитие из зиготы на женском растении коробочки со спорами

Вариант 6) не подходит нам сразу, потому что в нем речь идет про зиготу, а у нас спора.

Вариант 4) предполагает, что перед ним будет вариант 3), так как предросток уже должен быть.

На предростке развиваются мужские и женские растения, а на мужских растениях созревают сперматозоиды, а на женских – яйцеклетки.

Зигота, естественно, образуется в результате оплодотворения, а для оплодотворения мхам нужна вода:

Ответ: 314526

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

кукушкин лен
олений мох
сфагнум
хлорелла
исландский мох
пармелия

Ягель (или олений мох), исландский мох — группа кустистых лишайников — традиционный корм северных оленей; пармелия — листоватый лишайник. Под цифрами 1 и 3 — мох, 4 — водоросль.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

древесные
кустистые
плоские
листоватые
накипные
талломные

Только лишайники по форме слоевища делятся на листоватые, кустистые и накипные.

Листоватые. Листоватые лишайники имеют вид пластин разной формы и размера. Они более или менее плотно прикрепляются к субстрату при помощи выростов нижнего коркового слоя.

Кустистые. У наиболее сложных с точки зрения морфологии кустистых лишайников таллом образует множество округлых или плоских веточек. Растут на земле или свисают с деревьев, древесных остатков, скал. Это деление не отражает филогенетические связи, существует много переходных форм между ними.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

паразитирует на грибе
обеспечивает гриб органическими веществами
обеспечивает гриб водой
защищает гриб от паразитов
производит органические вещества из углекислого газа и воды
фотосинтезирует

Что ж, для начала определимся с тем, что лишайник состоят из клеток водоросли и гифов гриба. Гриб и водоросли живут в симбиотических отношениях, о есть, взаимовыгодное сожительство.

Раз их отношения симбиотические, то паразитическими они не могут быть.

Водоросли способны к фотосинтезу, значит, вполне могут обеспечить гриб органикой.

Гриб способен закрепляться на субстрате, лишайники тоже крепятся к поверхностям, будь то камень или дерево или что-то другое. По корням в лишайник, как и в грибе поступает вода.

Защищать гриб от чего-либо водоросль не способна, как, впрочем, и гриб.

Про фотосинтез уже говорилось выше, а 5 пункт раскрывает механизм фотосинтеза.

В одних источниках литературы лишайники определяют как очень интересную и своеобразную группу низших растений. (Горленко М.В., 1978). В других лишайники рассматривают как грибы, включающие в свое тело водоросли, — так называемые лихенизированные грибы, которые перешли к паразитизму на водорослях и в связи с этим значительно изменились. При таком подходе виды лишайников распределяются среди грибов в соответствии с типом плодового тела лишайникового гриба и особенностями его строения. Однако своеобразная форма тела лишайников, присутствие особых веществ, неизвестных ни у грибов, ни у водорослей, особенности обмена веществ и ряд других признаков позволяют рассматривать лишайники как самостоятельную группу организмов. (Горленко М.В., 1978). В лишайнике сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль, которая составляет фикобионт и в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, который составляет микобионт, потребляющий это вещество.

Тело лишайника представляет собой слоевище – таллом, причём основная часть объёма слоевища (90 – 95%) приходится на гифы гриба. Микобионт обычно представлен сумчатыми (Ascomycetes) или, гораздо реже, базидиальными (Basidiomycetes) грибами.

Строение гиф в лишайнике имеет ряд особенностей. Гифы членистые, причём отверстия, соединяющие соседние компартменты, имеются не только в поперечных, но и в продольных перегородках. Для уменьшения потери воды клеточные стенки гиф сильно утолщены, особенно у гиф, расположенных во внешнем слое. Поскольку поперечные перегородки, разделяющие отсеки гифы, также утолщены, в этих местах увеличивается и диаметр.

Для взаимодействия водорослей и правильной их ориентации в теле лишайника имеются особые двигающие гифы, которые могут перемещать клетки водоросли в нужное место (Приложение 1.).

Другой особенностью микобионта является наличие ищущих и охватывающих гиф, которые необходимы для улавливания из внешней среды водорослей в процессе формирования таллома (Приложение 2.).

В нижней части слоевища часто имеются жировые гифы, содержащие большое количество жира, интересно, что чаще всего такие гифы имеются у лишайников, живущих на известняках. Значение этих гиф ещё не выяснено. (Билич Г.Л., 2005). (Приложение 3.).

В составе фикобионта лишайника встречаются сине-зелёные водоросли (по современным взглядам – это цианобактерии, которые относятся к надцарству прокариот) и различные представители настоящих (эукариотических) водорослей – зелёные, жёлтые и у одного вида из рода Веррукария (Verrucaria), живущего на калифорнийском побережье Тихого океана в качестве фикобионта обнаружена бурая водоросль Petroderma maculiforme (Пчёлкин А.В., 2006). Установлено, что для гриба не имеет особого значения, какого вида водоросль ему захватить, обычно его гифы стремятся захватить любые автотрофные клетки, находящиеся в пределах досягаемости. Однако далеко не все виды водорослей способны сосуществовать с грибом, большинство из них не выдерживает и погибает. Только самые выносливые и неприхотливые водоросли способны занять место фикобионта в лишайнике (Приложение 4).

Лихенологии выяснили, что около половины из всех известных лишайников в качестве фикобионта имеют хлорококковую водоросль требуксию (Treboúxia). Из других зелёных водорослей в лишайниках встречается хлорелла (Chlorella), псевдохлорелла (Pseudochlorella), хлорококкум (Chlorococcum), а также улотриксовые (трентеполия (Trentepohlia), лептозира (Leptosira), фикопельтис (Phycopellis) и др.). Жёлто-зелёные водоросли в составе лишайник бывают очень редко, известны лишь два вида, содержащие гетерококкус (Heterococcus). Бурая водоросль (петродерма (Petroderma) найдена только у одного вида лишайников. Достаточно часто фикобионтом являются сине-зелёные водоросли (носток (Nostoc), глеокапса (Gloeocapsa), хроококкус (Chlorococcus) и др.) (Билич Г.Л., 2005).

Находящиеся в составе лишайника водоросли тоже изменяют свою морфологию и зачастую их трудно узнать, сравнивая со свободными особями. Резко замедляется рост, отсутствие запасных трофических включений, поскольку значительная часть синтезированных органических веществ поглощается грибом. Однако сожительство с грибом закаляет водоросль, она способна выдерживать высушивание, высокие температуры. Но, в отличие от микобионта, водоросли, образующие фикобионт, вовсе не так заинтересованы в сожительстве с грибом, они прекрасно выживают и в свободном состоянии.

Дальнейшее исследование анатомии лишайников показало, что гриб способен формировать несколько типов всасывающих структур (Приложение 5).

Ггаустории могут быть двух типов: интрацеллюлярные, если они глубоко проникают внутрь протопласта водорослевой клетки, и интрамембранные, которые только прорывают оболочку клетки, но не углубляются далеко в протопласт.

Наряду с различными гаусториями гриб может образовывать другой тип боковых выростов – импрессории, которые вообще не разрушают клеточную оболочку водоросли, а только вдавливают её. Особенно часто и в больших количествах импрессории образуются у лишайников, обитающих в сухих местах.

Третий тип всасывающей структуры – аппрессория – представляет собой не боковой вырост, как предыдущие типы, а концевую часть гифы, которая упирается в клеточную стенку водоросли, плотно к ней прижимается, но не повреждает её и не вдавливает в протопласт. Часто специализированные структуры не образуются, а необходимые грибу вещества он получает посредством тонкостенных обволакивающих гиф, которые оплетают клетки водорослей, но оставляют интактными оболочки. Если водоросль имеет нитчатую структуру, то она может быть оплетена слившимися гифами, образующими вокруг водоросли полую трубку.

Таким образом, видно, что гриб, судя по всему, ведёт себя как паразит, отбирая у автотрофного организма синтезируемые им вещества. Однако для существования как самого гриба, так и лишайника в целом необходимо, чтобы водоросль, окруженная со всех сторон грибными гифами, все-таки могла жить и более или менее нормально развиваться. Если гриб начнет проявлять себя слишком активно, поражать все без исключения водоросли и, использовав их содержимое, уничтожать их, это, в конце концов, может при вести к гибели всех водорослей слоевища. Но тогда, уничтожив весь свой запас питания, погибнет и сам гриб, а значит, перестанет существовать и лишайник. Гриб должен использовать лишь часть водорослей, оставляя резерв - здоровые и нормальные водоросли, содержимым которых он мог бы питаться. Отношения между мико - и фикобионтом в слоевище лишайника не сводятся только к паразитизму гриба на водоросли. Ученые предполагают, что эти отношения гораздо сложнее.

Водоросль тоже проявляет потребность в определённых веществах, будучи автотрофным организмом, она способна самостоятельно синтезировать органические вещества. Однако окружённая гифами гриба водоросль не может поглощать воду и органические соли извне, поэтому ей приходится добывать их из тех же гиф. Следовательно, водоросль также проявляет признаки паразитизма. Хоть и в меньшей степени, чем гриб. Первым пришёл к выводу, что взаимоотношения гриба и водоросли представляют собой взаимный паразитизм, выдающийся отечественный лихенолог А.Н. Окснер (Билич Г.Л., 2005).

Одной из причин неудач подобных попыток можно считать чрезвычайно медленный рост лишайников. Обычно возраст взрослых слоевищ, которые можно увидеть где-нибудь в лесу на стволе деревьев или на почве, составляет не менее 20 - 50 лет. В северных тундрах возраст некоторых кустистых лишайников рода кладония достигает 300 лет. Слоевище лишайников, имеющих вид корочки, в год дает прирост всего 0,2 - 0,3 мм.

Описанные выше формы контакта между гифами микобионта и клетками водорослей, по всей видимости, не исчерпывают всего многообразия способов, с помощью которых гриб и водоросль в слоевище лишайников устанавливают между собой тесную связь. Исследования в этом направлении только начинаются.

Лишайник – сообщество гриба и водоросли, которые образуют слоевище и находятся в симбиозе. С помощью гриба лишайник крепится к субстрату, обеспечивает водой и минеральными веществами водоросль, обеспечивает влажность. Водоросль обеспечивает гриб органическими веществами, произведенными в процессе фотосинтеза. При помощи коры, покрывающей сверху и снизу, лишайник впитывает влагу.

2. Каковы взаимоотношения гриба и автотрофного компонента в составе слоевища лишайника?

Гриб и водоросль находятся в симбиотических отношениях.

3. Каковы особенности внешнего строения слоевища различных групп лишайников?

4. В чем особенности жизни лишайников в сравнении с другими организмами?

Особенность строения организма лишайника позволяет им питаться из воздуха, получая необходимые питательные вещества из атмосферных осадков, росы, туманов, частиц пыли, оседающих на слоевище. Могут жить в условиях, которые не пригодны для других организмов – на твердых поверхностях скал и камней, на деревьях, на стекле, при высоких и низких температурах, при высокой влажности, в пустынях.

5. Как размножаются лишайники?

В основном лишайники размножаются бесполым путем – в неблагоприятную, сухую погоду отломавшиеся кусочки слоевища переносятся ветром, водой и животными и прорастают при наступлении благоприятных условий.

6. Почему лишайники называют пионерами в освоении безжизненных территорий? С чем это связано?

Лишайники первыми заселяются не пригодные для жизни места. Лишайниковой кислотой, которую они выделяют, разрыхляют твердые породы, где образуется перегной от отмерших частиц лишайника и пыли. На таком субстрате уже могут жить растения. Так, лишайники создают пригодные условия для жизни растениям и животным.

Лишайники знакомы во многих ландшафтных условиях, даже для тех, кто не знает, является ли цветное лоскутное одеяло животным, растительным или даже небиотическим по своей природе. На самом деле партнерства между двумя организмами, лишайниками, часто растут на деревьях, почти всегда таким образом, чтобы не нанести вред растению-хозяину.

Некоторые виды лишайников предпочитают древесную среду обитания.

комменсализм

Лишайники в основном используют деревья в качестве структурных насестов. Они не извлекают питательные вещества или воду из самой ткани дерева, так как они способны самостоятельно фотосинтезировать. Высокие стволы или участки ветвей могут дать лишайникам лучший доступ к солнечному свету для приготовления собственной пищи, а также к влаге, конденсированной на дереве в результате явления капельного тумана.

Непрямые преимущества лишайников

Разложение лишайников, как и всех органических веществ, также добавляет питательные вещества в почву. Наконец, лишайники могут выступать в качестве заметных агентов биологического выветривания: расширяясь и сжимаясь при поглощении и сушке влаги и, в меньшей степени, за счет активного извлечения питательных веществ, лишайники могут разламывать трещины и трещины в голой скале. Такая деятельность открывает плацдарм для создания деревьев, так как органическое вещество начинает собираться в виде трещин и протопочвенных форм. Корни деревьев сами по себе могут раздирать открытую скалу.

Неблагоприятные эффекты дерева

Хотя подавляющее большинство отношений между лишайниками и деревьями не наносит вреда дереву, в некоторых ситуациях может быть поврежден хозяин. Некоторые заражающие деревья насекомые откладывают яйца в древесных лишайниках, размножая тем самым вредителя, разрушающего дерево. Согласно расширению Университета штата Огайо, по крайней мере один вид североамериканских водорослей, которые повреждают листья и ветки определенных деревьев и кустарников, соединяется с грибом, образуя лишайник.

Лишайный симбиоз

Читайте также: