О чем свидетельствует обилие лишайников в лесу
Обновлено: 08.07.2024
Мы познакомились уже с несколькими группами лесного растительного населения: деревьями, кустарниками, кустарничками, травами, мхами. Все эти обитатели леса относятся к числу высших растений: у них мы, как правило, находим стебли, листья, корни. Познакомимся теперь с лишайниками — представителями низших растений. Они устроены гораздо проще: разделения на отдельные органы, сильно различающиеся по внешнему виду, у них нет.
Трудно себе представить лес без лишайников. Эти своеобразные растения часто встречаются на деревьях. Взгляните, например, на толстые стволы старых берез или сосен где-нибудь на опушке леса. Они обычно покрыты серовато-бирюзовым чешуйчатым налетом. А стволы осин нередко бывают украшены яркими желто-оранжевыми лепешками. Это все — лишайники.
Поселяются лишайники не только на стволах, но и на ветвях деревьев, иногда покрывая их сплошь. Причудливый вид придают они некоторым елям, свешиваясь с ветвей наподобие бороды или косм. Особенно сильно разрастаются лишайники на деревьях в наших северных хвойных лесах. Тот, кто бывал на Севере, это хорошо знает. Сосны и ели так обрастают ими, что даже коры не видно. И ветви становятся бело-мохнатыми, как будто покрываются клочьями ваты. Фантастический, сказочный вид имеет лес из таких деревьев. Настоящее царство Берендея!
Распространено мнение, будто лишайники, поселяясь на деревьях, причиняют им вред, губят их. Так думают, наверное, потому, что больше всего лишайников мы видим всегда на чахлых, корявых деревьях. Некоторые даже считают, что они высасывают соки из дерева, т. е. являются паразитами. Все это, конечно, заблуждение. Лишайники, живущие на деревьях, принадлежат к так называемым эпифитам, они используют дерево только как место для поселения, но отнюдь не как источник питания.
Совсем другое дело, когда деревья растут медленно, плохо. Кора таких деревьев шелушится очень слабо, и лишайники пышно разрастаются, сплошь покрывая ствол и ветви. Обилие лишайников на дереве — не причина, а лишь следствие его плохого роста.
Еще два слова об эпифитных лишайниках — поселенцах на деревьях. Обратите внимание: много ли их встречается в парках наших крупных городов, например Москвы, Ленинграда? Оказывается, их там совсем нет: стволы и ветви деревьев совершенно чистые. Но вне города, в лесу, лишайников на деревьях довольно много. В чем же дело? Почему лишайники не встречаются в больших городах? Причина в том, что они очень чувствительны к загрязненности воздуха. А в городах и промышленных центрах он далек от идеальной чистоты. Фабрики и заводы выбрасывают в атмосферу много различных вредных газов, отравляющих воздух. Именно эти газы (особенно сернистый газ) и губят лишайники.
Известен, например, такой случай. Незадолго до Октябрьской революции (1917 г.) в Петербурге появилось довольно много фабрик и заводов. В результате в городе резко увеличилась загрязненность воздуха. Ботаники заметили, что это сильно отразилось на тех лишайниках, которые развивались в Петербургском ботаническом саду (он находился в черте города). Растения стали обнаруживать признаки сильного угнетения и начали постепенно отмирать. Но несколько лет спустя, в период гражданской войны, положение изменилось. Многие фабрики и заводы остановились, воздух стал чище, и лишайники стали заметно лучше развиваться. Однако, когда вскоре промышленные предприятия опять начали работать, лишайниковая флора целиком погибла.
Таким образом, лишайники — своеобразные индикаторы чистоты воздуха. Если вы, будучи в каком-либо месте, увидите на деревьях и других предметах много этих растений, можете быть уверены, что воздух тут свободен от промышленных газов.
Но вернемся вновь в лес. Лишайники поселяются в лесу не только на деревьях. Они живут и на почве. Больше всего их, пожалуй, в сухом смолистом бору где-нибудь на песчаных дюнах. Сосны тут невысокие, суковатые, стоят редко. А под ними, на почве — сплошной белый ковер лишайников. Это так называемый бор-беломошник. В сухую погоду, когда долго нет дождя, по такому лесу не пройдешь тихо, неслышно: лишайники хрустят под ногами. Высыхая, они становятся ломкими и крошатся даже при легком прикосновении.
Лишайники иногда путают с мхами. Действительно, они похожи на мхи. Такие же мелкие, так же поселяются на деревьях и на почве в лесу. Какое же различие между ними? Лучше всего их различать, пожалуй, по цвету. Лишайники никогда не имеют того яркого зеленого цвета, какой бывает у мхов. Окраска их вообще очень разнообразна. Природа не поскупилась здесь на краски. Они бывают и совершенно черными, и чисто-белыми, кроваво-красными и бирюзовыми, канареечно-желтыми и пепельно-серыми, огненно-оранжевыми и коричневатыми. Но только одного цвета не дала им природа — чистого зеленого.
По форме лишайники также очень разнообразны. Одни из них похожи на кустики самой различной внешности, другие — на пластинки причудливых очертаний. Но больше всего таких, которые напоминают тонкие корочки и плотно прирастают к камням и скалам, к коре деревьев и стенам зданий. Оторвать их нельзя — можно только соскоблить ножом. Это так называемые накипные, или корковые, лишайники.
Вот каковы взаимоотношения двух организмов, образующих лишайник. Это союз явно неравноправных партнеров. Иногда даже выражаются более категорично: говорят, что гриб паразитирует на водоросли. И в этом есть большая доля истины.
Насколько же прочен союз гриба и водоросли? Могут ли они существовать порознь, отдельно друг от друга? Опыты показали, что гриб, входящий в состав лишайника, самостоятельно жить не может. Однако водоросль великолепно может обходиться без гриба. Это было доказано следующим опытом. Мелко измельченный лишайник поместили в сосуд с водой. Через некоторое время гриб, входящий в состав лишайника, погиб от недостатка кислорода (его слишком мало в воде). Водоросль же нисколько не пострадала. Освободившись из плена, в котором ее держал гриб, она стала пышно развиваться и образовала обильный зеленый налет на стенках сосуда.
Ботаники-систематики долгое время не считали лишайники самостоятельной группой растений. Их просто относили к грибам, считая, что гриб — главный компонент лишайника. Действительно, гриб составляет основную массу лишайника и определяет форму каждого вида этих растений. Именно нити гриба, разрастаясь соответствующим образом, формируют все те разнообразные и причудливые кустики, бороды, пластинки, чешуйки, лепешки, которые мы видим в мире лишайников. Но все же позже ученым пришлось признать самостоятельность лишайников как организмов и выделить их в особую группу растений. Было доказано, что они в процессе жизнедеятельности вырабатывают особые вещества — так называемые лишайниковые кислоты, которые ни гриб, ни водоросль порознь создавать не могут.
Размножение лишайников чаще всего происходит очень простым способом — с помощью случайно отломившихся кусочков растения. В сухую погоду лишайники становятся очень хрупкими, ломкими. Достаточно малейшего прикосновения, как от них отламываются мелкие кусочки. Такие осколки, если они достаточно малы, подхватывает ветер и переносит на новое место. Там из них со временем вырастают новые растения, похожие на материнские.
Лишайники — одни из самых нетребовательных к почве растений. Они первыми поселяются на голых, бесплодных скалах, где не может существовать никакое другое растение, прекрасно развиваются на коре деревьев, заборах и других предметах. Их находили даже на стеклах старых, давно необитаемых домов, на рельсах заброшенных железных дорог, на черепах животных, лежавших где-нибудь на лугу, и т. д. Лишайники отлично живут в самых суровых условиях, где ни грибы, ни водоросли порознь не могут развиваться.
Флора лишайников наиболее богата, конечно, не в степях и пустынях и даже не в лесах. Царство лишайников — высокогорные области и тундра. Именно здесь они особенно многочисленны и пышно развиваются. Этому благоприятствует большая влажность воздуха, характерная для данных районов, насыщенность атмосферы водяными парами. Для жизнедеятельности лишайников такие условия — наилучшие.
Лишайники, как и мхи, живут от дождя до дождя. Активная жизнь у этих растений бывает лишь тогда, когда они смочены водой. Только в эти влажные периоды водоросль вырабатывает органические вещества и тем увеличивает живую массу всего растения. В остальное время, когда дождя нет и лишайники подсыхают, жизнь в них совершенно замирает. Они переходят в состояние покоя.
Влажные лишайники имеют яркую, сочную окраску, чувствуется, что растение живет полной жизнью. Тело лишайника мягкое, упругое. Но стоит растениям высохнуть, как они тускнеют и их краски блекнут, а сами кустики и пластинки сморщиваются и выглядят очень жалко.
Мы затронули лишь некоторые интересные подробности строения и жизни лишайников. Познакомимся теперь с отдельными видами лесных лишайников. Сначала о тех гидах, которые живут на почве.
Клядония (некоторые виды рода Cladonia). Этот лишайник выглядит очень оригинально и не лишен известного изящества. Он похож на причудливое дерево в миниатюре: толстый ствол, поднимающийся от земли, тонкие извилистые ветви. И ствол и ветви к концам постепенно становятся тоньше и тоньше. Кончики их почти совсем сходят на нет — они не толще волоса. Если положить рядом несколько таких растений на черную бумагу, получается красивое белое кружево. Так выглядят некоторые виды рода клядония (Cladonia rangiferina, Cladonia sylvatica и др.). Именно они образуют на почве сплошной пышный ковер в сосняках-беломошниках.
Другая интересная подробность, касающаяся жизни оленьего мха и его лесных родственников,— крайняя медленность их роста. Олений мох, например, вырастает за год лишь на несколько миллиметров в высоту, хотя сам он довольно крупный — до 10—15 см.
Представьте себе судьбу тундрового пастбища, где паслось большое стадо оленей. Такое пастбище надолго выходит из строя и целых 10—15 лет, а то и больше не может дать пищу оленям, пока ягель достаточно не отрастет.
Цетрария — типичный пример так называемых кустистых лишайников. Она действительно похожа на миниатюрный кустик. К этой группе лишайников относят и знакомую нам клядонию, хотя она больше напоминает не куст, а деревце.
В жизни человека лишь немногие лишайники находят практическое применение. К числу их относится и цетрария. В некоторых странах в голодные годы ее кустики использовали в пищу. Их размалывали и добавляли к другим пищевым продуктам.
Однако по хозяйственной ценности первое место среди лишайников принадлежит, конечно, оленьему мху. Без него на далеком Севере, в тундре, не могли бы существовать северные олени, а без этих животных там немыслима жизнь человека.
Известное практическое значение имеет лишайник роччелла красильная, из которого добывают всем известный химический индикатор лакмус.
Пельтигера (Peltigera canina). Внешний вид этого напочвенного лишайника очень своеобразен — широкие, иногда в половину ладони, но тонкие, как лист, пластины неправильных очертаний. Они распростерты на почве или на моховом ковре. Цвет таких листоподобных пластин варьирует от грязновато-зеленого до серо-стального. Края часто завернуты кверху, и благодаря этому заметно, что нижняя поверхность лишайника беловатая.
Если оторвать лишайник от почвы или мха, можно видеть, что он как, бы укореняется: от нижней поверхности пластины отходят отростки, похожие на мелкие корешки. Это так называемые ризины, тонкие шнуры, сплетенные из множества грибных нитей. Они прикрепляют лишайник к определенному месту. Но в поглощении воды такие отростки играют ничтожную роль. Ведь лишайники, подобно мхам, используют для своей жизни воду не столько из почвы, сколько из атмосферы и при этом впитывают ее всей своей поверхностью.
Пельтигера — хороший пример так называемых листоватых лишайников. Она действительно похожа на лист, который легко оторвать от почвы. Этот лишайник довольно светолюбив. В густом темном лесу его не встретишь. Зато на полянах, у лесных дорог — он частый гость.
Обратимся теперь к эпифитным лишайникам, поселяющимся на деревьях.
Пармелия вздутая (Parmelia physodes). В лесах средней полосы это, пожалуй, самый распространенный лишайник из числа тех, что развиваются на деревьях. Он встречается на стволах берез и сосен, на ветвях елей. Обычно лишайник сильно разрастается и образует сплошной налет на стволах в виде чешуйчатых корочек серовато-бирюзового или беловатого цвета.
Присмотримся внимательнее к этому лишайнику. Форма его очень оригинальна. Он напоминает миниатюрный коралл, но только веточки этого коралла плоские и довольно широкие (см. рисунок па вклейке), а сам кустик сплюснут. Он едва приподнимается над поверхностью коры дерева. Если оторвать такой плоский кустик от коры, видно, что нижняя поверхность его темно-коричневая, иногда почти черная. Только самые концы веточек белые.
Уснея наряду с ягелем и исландским мхом относится к группе кустистых лишайников. Эта группа, следовательно, очень разнородна. Она включает в себя лишайники самой различной внешности. Общим для всех них является то, что они либо поднимаются вверх, либо свешиваются вниз, но не прижаты к тому субстрату, на котором растут, и не имеют формы широких пластинок. Впрочем, провести четкую грань между лишайниками кустистыми и листоватыми очень трудно: между ними есть все переходы.
Типографский лишайник (Graphis scripta). Это, пожалуй, один из самых оригинальных лесных лишайников. Но в противоположность многим другим он совсем не бросается в глаза. Больше того, если вы никогда не слышали о его существовании, то просто не заметите, даже когда он будет перед глазами.
Присмотритесь внимательно к темно-серым, почти черным стволам молодых лип у самой земли. Там иногда можно увидеть на коре беловатый налет, занимающий подчас довольно большую площадь. Это как раз и есть тонкая пленка типографского лишайника. Она плотно приросла к коре, и оторвать ее совершенно невозможно (лишайник относится к группе накипных). Взгляните поближе на белый налет: вы увидите нечто необычное — тонкий черный рисунок, отчетливо видимый на белом фоне. Как будто кто-то нарисовал черной тушью множество тонких извилистых линий (см. рисунок на вклейке). Такой рисунок напоминает причудливые древние письмена.
Типографский лишайник можно видеть не только на стволах лип. Он поселяется и на стволах осин. Однако на других деревьях его почти не встретишь.
Замечательно распространение тех лишайников, которые точно накипь покрывают поверхность камней и скал. Некоторые из них развиваются, например, только на известняках и не встречаются на других горных породах. Другие предпочитают гранитные скалы, третьи — базальтовые и т. д.
До настоящего времени лишайники относили к низшим растениям. Однако сейчас они представляют собой самостоятельную группу живых организмов.
Распространение лишайников
Лишайники встречаются в местах, малопригодных для других растений: камни, пустыни и полупустыни, тундры. Арктика является местом произрастания сотни разновидностей лишайников. В большом количестве лишайники произрастают в лесах.
Благодаря способности быстрого высыхания, лишайники имеют высокую жизнестойкость. Жизнедеятельность лишайников возобновляется с наступлением благоприятных условий. Плотная оболочка лишайников позволяет расти в холодных местностях.
Известно более 20 тыс. видов лишайников.
Лихенология — наука о лишайниках.
Таллом (слоевище) — тело лишайников, образующееся в результате симбиоза двух организмов — грибов и водорослей (рис.1)
Рис.1 Строение лишайника
Симбиоз основан на взаимовыгодном взаимодействии, в ходе которого гифы гриба поставляют водорослям воду и растворенные в ней минеральные вещества, а обратно получают от водорослей органические соединения, образованные ими в процессе фотосинтеза.
Гифы лишайника способствуют прикреплению к почве и другим субстратам (поверхность камней, кора деревьев, шифер домов и др).
Особенностью считается тот факт, что грибы, входящие в состав лишайников, существовать самостоятельно не могут. Однако одноклеточные водоросли слоевища лишайника можно встретить в природе по отдельности. С участием солнечного света водоросли фотосинтезируют, поглощая углекислый газ и воду, образуя органические соединения. Органика служит источником питания как самой водоросли, так и грибницы.
Размножение лишайников
Чаще всего лишайники размножаются вегетативно — многочисленными клубочками или частичками таллома. Клубочки образуются внутри таллома, который разрываясь способствует их распространению. Каждый клубочек или кусочек таллома прорастая превращается в самостоятельный организм.
Бесполое размножение лишайников осуществляется спорами (конидии, пикноконидии, стилоспоры), образующиеся в специальных мешочках и вместилищах (конидиеносцы, пикнидии).
Половое размножение лишайников происходит с помощью аско- и базидиоспор, образующие плодовые тела.
Формы лишайников:
Выделяют три формы лишайников (рис. 2).
1. Накипные лишайники растут на коре деревьев и на камнях в виде тонкой или толстой корочки. Они чешуйчатообразные, оранжевые, желтые, серые, голубоватые, коричневые и бурые.
2. Листоватые лишайники встречаются на коре деревьев. Похожи они на листовидные пластинки.
3. Кустистые лишайники образуют в сосновых борах сплошные ковры из ветвистых беловато-зеленых и беловатых кустиков или повисающей бороды.
Рис.2 Формы лишайников (накипные, листоватые, кустистые) (слева-направо)
Лишайники не могут обходиться без света. Свет необходим для фотосинтезирующих водорослей. Из за полного отсутствия света, лишайники погибают.
Лишайникам требуется чистый воздух, именно поэтому их считают индикаторами (показателями) чистоты воздуха. Можно сказать, что наличие и активный рост лишайников свидетельствует о чистоте местной атмосферы. Грязный воздух промышленных городов для лишайников губителен.
Рост лишайников очень медленный. За год накипные лишайники способны вырасти всего на 1-8 мм, а кустистые — на 1-3,5 см.
Талломы лишайников могут иметь возраст от нескольких сотен до тысячи лет. Геологи используют лишайники для определения возраста горных обвалов или ледниковых морен.
Значение лишайников
Рис.3 Виды лишайников
Лишайники не являются паразитами, однако из за того что в них поселяются насекомые, вредные для древесных растений, их иногда относят к данной группе.
Лишайники имеют большое значение и для сельского хозяйства (корм для северных оленей).
В медицине из пармелии, растущей на коре деревьев получают антибиотики.
Из лишайников получают сахар, спирт, красители, лакмус, ароматические вещества и др. Некоторые виды применяют в кондитерском производстве.
Лишайники — это симбиотические живые организмы. Тело лишайника состоит из грибов и водорослей. По внешним признакам лишайники подразделяют на три группы: накипные, листоватые и кустистые. Лишайники имеют большое значение в природе, народном хозяйстве и медицине. Считаются биоиндикаторами чистоты воздуха, поэтому в загрязненных городах они не растут.
Раздел ботаники, изучающий лишайники — лихенология.
Ученицы школы № 36 Красноярска предложили свой способ выявления загрязнения воздуха в районах краевого центра. Как выяснили юные естествоиспытатели, степень загрязнения атмосферы отражается в разнообразии форм и видов лишайников, произрастающих в зеленых зонах города.
В поисках чистого воздуха
– Лишайник – это симбиоз двух организмов – водоросли и гриба, – рассказывают исследовательницы. – Нам было интересно, как он выглядит, чем питается и где живет. А затем мы узнали, что лишайники чувствительны к загрязнению.
Научная работа не терпит суеты. Целый год у школьниц ушел на изучение разновидностей лишайников. Девочки сидели в библиотеках, читали специальные издания, советовались с преподавателями. И только на второй год начали наблюдение за этим необычным растением.
– Мы объездили разные районы города и составили дневник наблюдений, – говорит Алиса Красновская. – Теперь каждый красноярец может взять нашу таблицу и проверить, насколько чистый воздух в районе, где он живет. Это может пригодиться тем, кто планирует купить квартиру.
Исследователи поставили перед собой задачу изучить состояние воздуха в районах Красноярска с помощью лихеноиндикации. Этот метод мониторинга (с помощью живых организмов) давно известен науке. Главное условие: растения не должны быть слишком чувствительны или устойчивы к загрязнению, а также иметь продолжительный цикл жизни.
Лишайники этим требованиям соответствуют на все сто процентов. На загрязнение они реагируют иначе, чем высшие растения, и длительное воздействие загрязняющих веществ вызывает у них стойкие повреждения.
Выбросов больше – растений меньше
– Оказалось, что разные виды растения показывают степень загрязнения атмосферы, – говорит Алиса Красновская. – Например, кустистый лишайник растет только на очень чистой территории.
В итоге исследовательницы вывели систему: более шести видов организмов, в состав которых входят накипные, листоватые и кустистые формы лишайника серого и желтого цвета, свидетельствуют о чистом воздухе. Менее шести видов говорит об очень слабой загрязненности. Три вида лишайников, в том числе накипные и листоватые, показывают на слабое загрязнение. Встретились два вида лишайников, значит, территория загрязнена средне.
Один вид лишайников серо-зеленого цвета в основании дерева предупреждает об умеренном отсутствии чистоты. А вот когда лишайников вовсе нет, значит, атмосфера полна выбросов.
– Интересно, что в хвойной аллее в районе цирка мы совсем не нашли лишайников, – отмечает Лия Цуканова. – Считаем, это говорит о сильном загрязнении территории. Сравнив состояние воздуха в разных районах Красноярска и за его пределами, мы выявили закономерность: чем сильнее загрязнение, тем реже на этой территории встречаются лишайники, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев, тем ниже их жизнеспособность.
В городе не так много лишайников, как хотелось бы, констатируют школьницы. На растения влияют быстро меняющиеся внешние факторы. Например, школа № 36 располагается на улице Волочаевской, где шло строительство дорожной развязки – подходов к Николаевскому мосту. Юные ученые заметили: как только начались работы, лишайники на деревьях начали засыхать и отваливаться от стволов.
Науке интересно
Что же показало исследование юных натуралистов?
Если это произойдет, теория о сильном загрязнении территории будет опровергнута, исследование пойдет в другом направлении.
Юные ученые
– У детей из научного кружка повысился средний балл в обучении, – отмечает Александра Николаевна. – Троечники подтянулись по биологии и географии. Особенные дети стали лучше читать. Например, восьмиклассница с ограниченными возможностями здоровья принялась за изучение бродячих собак, их количество выросло в нашем районе после сноса частных домов. Со своей работой она заняла второе место на школьной конференции. Девочка научилась пересказывать текст, у нее появился интерес к учебе, уверенность в себе.
– Занятия в кружке позволяют ребенку раскрыться интеллектуально, – считает директор 36-й школы Татьяна Ковалева. – Ученики, которые занимались наукой в школе, продолжают исследовательскую деятельность в вузах. Многие стали аспирантами и кандидатами наук. В школе мы закладываем основу их научных интересов.
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: