Какие экологические группы лишайников выделяют. Экологические группы лишайников. Строение и экологические группы лишайников

Лишайники

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.

Есть растения, которые не имеют хлорофилла, поэтому, в отличие от большинства растений, они не могут производить свою энергию посредством фотосинтеза. Некоторые из этих растений, таких как орхидея-призрак, получают углерод, который им нужен, от близлежащих деревьев, через грибной мицелий, к которому они оба связаны. Другие орхидеи украли его только тогда, когда это удобно.

Эта «аллелопатия» довольно распространена на деревьях, включая акации, планеты, американские плато и различные виды эвкалипта. Они выделяют вещества, которые либо уменьшают шансы других растений на установку, либо уменьшают распространение микробов вокруг их корней.

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.

Более скептические ученые сомневаются, что аллелопатия помогает многим из этих более враждебных растений. «Конечно, - говорят они, - вредные химические вещества должны поглощаться из-под земли или разлагаться микробами, прежде чем они смогут далеко продвинуться». Но, возможно, растения смогли преодолеть эту проблему, используя подземные грибковые сети, которые покрывают большие расстояния. Судно содержало цилиндры, окруженные сеткой, с отверстиями, достаточно маленькими, чтобы удержать корни, но достаточно большими, чтобы проникнуть в мицелий.

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!

Половина этих цилиндров предотвратила рост грибных сетей. Затем команда выкопала в почву два типа цилиндров два соединения, которые могут замедлить рост растений, отличных от календулы, и убить червей нематод. В баллонах с грибами уровни обоих соединений были на 179% и на 278% больше, чем у без грибов. Это говорит о том, что мицелий транспортировал токсины. Затем команда Морриса перешла на саженцы салата, и через 25 дней культивируемые растения, выращенные в токсинах, более богатые почвы весили на 40% меньше, чем в изолированной почве из мицелия. Эти эксперименты, - заключает Моррис, который теперь работает в Университете Ксавье в Цинциннати, - показывают, что грибковые сети могут переносить эти химикаты в достаточно высоких концентрациях, чтобы влиять на рост растений.

Но чем же тогда объяснить тот факт, что на плохо растущих деревьях всегда много лишайников? Объясняется это следующим. Когда дерево растет хорошо, наружный слой коры на его стволе и ветвях довольно быстро шелушится. С поверхности ствола то и дело отделяются чешуйки отмершей коры. В этих условиях лишайникам трудно удержаться на том месте, где они поселились. Дерево их постоянно сбрасывает вместе со своей старой "одеждой".

Но другие исследователи утверждали, что эти химические тесты не могут работать из лаборатории, поэтому команда во главе с Михаэлой Ачац из Свободного университета Берлина воспроизвела аналогичные тесты в природе. Берлинская команда размещала вокруг черных деревьев грецкого ореха растениями, которые позволяли проникать в грибковые сети и содержали почти в четыре раза больше югалонов, чем другие сосуды, в которых предотвращались грибковые связи.

Корни саженцев томатов, посаженных на богатой почве югалона, в среднем на 36% меньше. Некоторые растения были бы настолько способны изменить тот же состав грибковых сообществ в этом районе: некоторые исследования показали, что некоторые кентавры, дикий овес и кабаны могут изменить грибковый состав почвы и, согласно Моррису, «это может позволить им направить лучше конкурирующих видов через токсичные химикаты, поощряя рост грибов, к которым оба могут соединиться».

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.

Но даже животные могут использовать грибный интернет с зашифрованными сообщениями: некоторые растения производят соединения для привлечения бактерий и грибов в свои корни, и это сигналы, которые могут быть собраны насекомыми и червями, ищущими корни для еды. Однако это не было продемонстрировано в эксперименте. Несомненно, что растет количество доказательств, и многие биологи начали использовать термин «широко распространенная древесина» для описания услуг экокоммуникации, которые грибы предоставляют растениям и другим организмам.

Моррис указывает, что: Эти грибковые сети обеспечивают связь между растениями, в том числе разных видов, быстрее и эффективнее. Мы не думаем, потому что мы обычно видим только то, что находится над землей. Но большинство растений, которые можно увидеть, соединены под землей, а не напрямую, а через свои корни через их мицельные соединения.

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.

Бодди делает вывод: Интернет-грибок является одним из великих уроков экологии: очевидно, отдельные тела часто связаны друг с другом и могут зависеть друг от друга. Экологи давно знают, что организмы более взаимосвязаны и взаимозависимы. Широкая сеть из дерева, по-видимому, является неотъемлемой частью этой формы соединений.

Гидатофиты - это водные растения, целиком или почти целиком погружены в воду. Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают, потому что у них редуцированы устьица, и нет кутикулы. К ним относятся водяной лютик, элодея, валиснерия, рдесты, водопериця. Листовые пластинки гидатофитив тонкие, часто рассеченные, что способствует более полному использованию ослабленного в воде солнечного света и усвоению углекислого газа. Поддерживаемые водой побеги почти не имеют механических тканей, в них развита аэренхима.

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.

Иногда в них встречается ризнолистисть - гетерофилия, а во многих имеющиеся плавающие на поверхности воды листья. Корневая система гидатофитив очень редуцирована, иногда вообще отсутствует, или потеряла свои функции, как в ряски. В них отсутствуют проводящие ткани, поэтому поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела. Цветоносные побеги выносят цветка на поверхность воды, а после опыления они снова могут погружаться в воду и созревания плодов осуществляется уже под водой.

Гидрофиты - это наземно-водные растения, частично погружены в воду. Растут на берегах водоемов, на мелководье и на болотах. Встречаются в районах с различными климатическими условиями. К ним относят тростник обыкновенный, Частуха обыкновенная, вахта трехлистная, калужницу болотную. В них лучше, чем в гидатофитив развитые механические и проводящие ткани, хорошо выражена аэренхима. В листьях гидрофитов имеющийся эпидермис с устьицами, но интенсивность транспирации очень высока, поэтому они могут расти только на постоянном интенсивном поглощении воды.

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.

Гигрофиты - это наземные растения, которые живут в условиях повышенной влажности воздуха или на достаточно влажных почвах. Среди них различают теневые и световые гигрофиты. Теневые - это растения нижних ярусов сырых лесов в различных климатических зонах. К ним относятся чертополох огородный, недотрога, Цирцея альпийская, тропические травы. -За высокой влажности воздуха в них затруднена транспирация, поэтому для улучшения водного обмена на листьях развиваются гидатоды - водяные устьица, которую выделяют капельножидком воду.

Листья этих растений часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, вмещают много свободной и малозвьязанои воды. С наступлением непродолжительной и несильной засухи в тканях создается отрицательный водный баланс, растения вянут и могут погибнуть. Мезофиты - это растения, которые могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Они растут при средней влажности, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием. К мезофитов относят вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубрав, растения пойменных и не слишком сухих лук, пустынные эфемеры, много бурь ян и большинство культурных растений.

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.

Итак, группа мезофитов очень многочисленная и неоднородная. Ксерофиты - это растения, растущие в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду в случае ее нехватки или ограничивать ее испарении и даже умение запасать ее во время засухи. Ксерофиты лучше чем все остальные растения способны регулировать водный обмен, поэтому во время длительной засухи находятся в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, твердолиственных и вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн и сухих склонов, которые хорошо нагреваются.

Какова же природа лишайников? Что представляют собой эти оригинальные растения? Возьмем для примера те из них, которые развиваются на стволах деревьев и имеют вид пластинок. Если сделать острой бритвой очень тонкий поперечный срез какого-нибудь из таких лишайников и посмотреть под микроскопом, мы увидим интересную картину: в поле зрения будет виден как бы войлок из тончайших бесцветных трубочек, причудливо переплетенных друг с другом. Это нити гриба, которые составляют основную массу тела лишайника. Среди рыхлого прозрачного "войлока" виднеются маленькие изумрудно-зеленые шарики - клетки микроскопической водоросли. Они располагаются в виде особого слоя на небольшой глубине от верхней поверхности лишайника. Благодаря такому расположению зеленые клетки получают больше света, необходимого им для фотосинтеза. Таким образом, лишайник состоит из нитей гриба и клеток зеленой водоросли.

Ксерофиты делятся на две основные группы: суккуленты и склерофити. Сукуленты - сочные растения с очень развитой водозапасаючою паренхимой в различных органах. Поэтому суккуленты являются: - стеблевые - кактусы, кактусовидные молочаи, стапелии - слоеные - алоэ, агавы, бриофилумы, молодило, очитки - корневые - аспарагус, кислица. Листья, реже стебли, суккулентов имеют толстую кутикулу, восковой налет или густое опушение. Устьица погружены, открываются в щель, где задерживается водяной пар. Это помогает суккулентам сохранять накопленную влагу.

Зато хуже происходит газообмен и затрудняется поступление углекислого газа внутрь растения. Именно поэтому многие суккулентов из семейства лилейных, бромелиевых, толстолистного ночью при открытых устьицах поглощают углекислый газ, а только на следующий день его перерабатывают в процессе фотосинтеза. Осмотическое давление клеточного сока в них мал - всего 3-8 атм. Они развивают небольшую сосущие силу и способны впитывать воду только атмосферных осадков с верхних почвенных слоев. Корневая система их неглубокая, но очень разветвленная.

То, что лишайник представляет собой симбиоз гриба и водоросли, всем известно. Но в каких взаимоотношениях находятся они? Оказывается, водоросль - пленница гриба. Слой зеленых шариков со всех сторон отгорожен от внешнего мира грибным "войлоком", и водоросль никак не может освободиться из своего заточения. Грибу выгодно держать такую пленницу: она вырабатывает органические вещества из углекислого газа и воды, как это делают все другие зеленые растения, и снабжает гриб органической пищей, которую тот сам вырабатывать не может. В свою очередь, гриб защищает водоросль от слишком быстрого высыхания при наступлении сухой погоды, снабжает ее минеральными солями и т. д.

Склерофиты - растения, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда скрученными в трубочки. Листья еще могут быть рассеченными, покрытыми волосками или восковым налетом. Хорошо развита склеренхимы, поэтому эти растения без вредных последствий могут терять до 25% влаги, не увядая. Сосущая сила корней до нескольких десятков атмосфер, что позволяет успешно добывать воду из почвы. В случае нехватки воды склерофиты резко снижают транспирацию. Таким образом, неодинаковые пути регуляции водного обмена позволяют растениям заселять разные по кологичнимы условиями участка суши.

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.

Это не до сухих ног от одного конца вашего кампуса до другого. Или, может быть, вам нужно консолидировать поверхность для транспортировки материала, парковки или приятных наружных сидений? Пути и пути всегда хороши, поэтому давайте рассмотрим некоторые советы о том, как сделать их самопомощи.

Подъездные дороги, походы, внутренние дворики, дворы, террасы дают уникальный вид для каждой конюшни, дома и окрестностей. Строительство дорог и тротуаров должно уделяться много внимания. Следите за тем, где вы хотите построить вымощенную область. Идеально - это набросать всю ситуацию по шкале. Разработанные пути, области и лестницы должны работать, что он должен действительно служить своей цели. Не принимайте столкновения, где, например, трактор не ездит, или грузовик, который только что принес вам сено, не поворачивается.

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.

Лишайники растут не только в лесах. В нашей стране их можно встретить в разных природных зонах, начиная от тундры и кончая пустыней. Есть типично степные и даже пустынные лишайники. К последним относится знаменитый обитатель пустыни - леканора съедобная. Данный лишайник действительно съедобен и получил название "манна небесная". Это интересный пример так называемого кочующего лишайника. Он совершенно не прикреплен к почве и свободно перекатывается ветром по просторам пустыни. Бывают случаи, когда сильные вихревые потоки воздуха - смерчи - подхватывают и поднимают высоко вверх довольно большие массы леканоры. Вращаясь в центре вихревой воронки, лишайник переносится иногда на значительное расстояние. А когда смерч ослабевает, растения леканоры падают на землю - сыплется настоящий лишайниковый дождь. Точнее, даже не дождь, а град, так как отдельное растение леканоры представляет собой шарик размером чуть меньше вишни. Итак, этот съедобный лишайник иногда может действительно сыпаться с неба. Отсюда и его оригинальное название - "манна небесная".

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 видах, 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.

Лишайники имеют очень широкое географическое распространение. Те виды клядоний, что растут в лесах, можно встретить в тундре. Самую крупную из клядоний называют "оленьим мхом", или ягелем. Это - главная пища северных оленей. Ягель местами образует в тундре сплошной покров на почве. Интересно, что олени безошибочно находят его по запаху даже зимой, под слоем снега. Разгребая снежный покров копытами, животные добывают себе пищу в суровых условиях Севера.

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 исландская (Cetraria islandica) . Этот лишайник, так же как и клядонию, можно встретить на почве в сухих борах. Обычно он растет вместе с клядонией. Его называют еще "исландским мхом". Внешне растение действительно очень похоже на мох - небольшие зеленовато-коричневые кустики неправильно шаровидной формы. Размером они обычно не больше кулака. Как будто клубок тонких стружек. Но если присмотримся к растению внимательно, заметим, что веточки его совсем не такие, как у мхов. Это тонкие пластинки, причудливо изрезанные и скрученные. Края их усажены короткими волосовидными ресничками, точно тонкой бахромой.

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.

Название этого растения - пармелия вздутая. Слово "вздутая" подчеркивает характерную особенность данного лишайника. Его пластинчатое тело как бы расщеплено на два тонких слоя, а слои несколько отходят друг от друга, образуя внутреннюю полость, заполненную воздухом. От этого растение действительно выглядит немного раздутым.

Уснея бородатая (Usnea barbata) . Возможно, вам когда-нибудь встречались в лесу своеобразные беловатые "бороды", которые свешиваются вниз с ветвей деревьев. Так выглядит лишайник, который называется уснея бородатая. На первый взгляд он действительно напоминает бороду - это пучок длинных тонких нитей.

Однако, если присмотреться к лишайнику внимательно, можно увидеть, что по своему строению он больше похож на корневую систему какого-нибудь растения: здесь выделяются более толстые нити, а от них во все стороны отрастают более тонкие. Каждая нить от основания к верхушке становится заметно тоньше. Если вы попробуете ее разорвать - обнаружите любопытную деталь. В центре проходит довольно крепкий, пружинящий стержень, наружные же слои мягкие. Поэтому, когда потянешь за нить, иногда с нее снимается "кожа", а стержень в центре остается.

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 слушали 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 топкая 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.

В мире лишайников так бывает нередко: каждый из них предпочитает селиться только на одной или немногих древесных породах. Так, желто-оранжевые лепешки лишайника под названием золотянка стенная мы обычно находим на стволах осин, а кустики "дубового мха" - на стволах дуба.

Замечательно распространение тех лишайников, которые точно накипь покрывают поверхность камней и скал. Некоторые из них развиваются, например, только па известняках и не встречаются на других горных породах. Другие предпочитают гранитные скалы, третьи - базальтовые и т. д.

Определение лишайников скалистых участков хребта Кальян

Исследовательская (творческая) работа на Зональный

интеллектуальный форум молодежи "Шаг в будущее"

(секция 2.3 «Биология»)

МКОУ «Ситцевская СОШ», 5 класс

Научный руководитель:

Макарова Наталья Михайловна,

Учитель биологии и химии высшей категории

Верхний Уфалей - 2012


Cодержание

I Введение стр. 3

II Основная часть стр. 4

2.1. Строение лишайников стр. 5

2.2. Экологические группы лишайников стр. 10

2.3. Результаты исследования стр. 11

III Заключение стр. 12

IV Литература стр. 13

V Приложения стр. 14

5.1. Физическая карта Нязепетровского района стр. I

5.2. Приуроченность лишайников к различным субстратам стр. II

5.3. Результаты химического эксперимента (таблица) стр. III

5.4. Фото лишайников стр. IV

I Введение

Лишайники – очень интересная и своеобразная группа низших растений.

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.

Распространение лишайников на территории России изучено ещё недостаточно. Наиболее полно изучены лишайники Севера Европейской части.

На Урале подробно исследованы лишайники Ильменского заповедника. Лишайники, произрастающие на хребте Кальян, никто не изучал. В этом мы видим актуальность темы.

Цель данной работы :

Изучение видового состава лишайников, произрастающих на скалах хребта Кальян.

В рамках этой цели ставились следующие задачи:

1. Определить видовой состав лишайников и составить систематический список.

2. Дать экологическую характеристику лишайников на изучаемой территории.

3. Оценить степень загрязнённости воздуха.

Методы исследования :

Анализ литературы по данной теме, проведение химического анализа образцов, сбор гербария во время экспедиции на хребет Кальян.

Работа имеет большое практическое значение, так как направлена на выявление местообитания охраняемых лишайников Челябинской области.

II Основная часть

Строение лишайников

Лишайники - своеобразные организмы, состоящие из гриба и водоросли. Они очень различны по внешнему облику, но среди них можно установить 3 основных морфологических типа: 1) корковые или накипные, 2) листоватые и 3) кустистые лишайники (Рис. 1, 1- 4)

По анатомическому строению их талломы бывают гомеомерные, т.е. с равномерным распределением гриба и водоросли во всей толще таллома, и гетеромерные, т.е. с определённой дифференцировкой таллома (Рис. 2. 1-2)

Размножаются лишайники чаще всего вегетативно или отламывающимися участками таллома, или соредиями и изидиями. Соредии представляют собой мельчайшие комплексы, состоящие из одной или немногих клеток водоросли, оплетённых гифами гриба. (Рис. 3. 1 а, б.) Скопление соредий – сорали, прорывая кору, выступают на поверхности или по краю таллома в виде порошистых кучек, каемок. Изидии – это крошечные выросты на поверхности таллома, образованные гифами гриба и клетками водоросли. (Рис. 3. 2.) Эти выросты легко отламываются у основания. Как и соредии, они состоят из обоих компонентов, участвующих в построении лишайника, и могут дать начало новому таллому. У некоторых лишайников грибы сохранили свои спороношения (перитеции, апотеции), в которых формируются споры. (Рис. 4. 1, 2). Если вылетевшая из сумки спора встретит соответствующую водоросль, то может сформироваться таллом лишайника. Иногда такая встреча обеспечивается наличием в гимении так называемых гимениальных гонидий, т.е. клеток водоросли в самом гимении.

В состав лишайников входят сумчатые или базидиальные грибы. Последние особенно характерны для лишайников тропических стран. Точная идентификация грибов невозможна, т.к. будучи изолированы из лишайника, они не возвращаются к своему первоначальному виду. Водоросли, входящие в состав лишайников, относятся к зелёным, или к сине-зелёным. Находясь в талломе лишайника, они существуют обычно в виде изолированных клеток и утрачивают свойственные им зооспоры или способы полового воспроизведения, размножаясь только делением или автоспорами, но будучи выделенными из лишайника, восстанавливают в соответствующих условиях присущий им облик и способы размножения, почему возможна их идентификация.

Гриб снабжает водоросль водой и минеральными солями, втягивая их своими гифами из субстрата, и защищает от высыхания и излишней инсоляции. Возможно, что последнее обеспечивается наличием лишайниковых кислот, отлагающихся на поверхности коры или глубже. Такие взаимоотношения, позволяющие лишайникам довольствоваться воздухом, атмосферными осадками и пылью, обеспечивают возможность существования в неблагоприятных условиях – на Крайнем Севере, в пустынях, на камнях, и т. п., почему их и называют пионерами растительности. Единственное условие, к которому лишайники очень чувствительны – это чистота воздуха. Особенно пышно развиты почвенные лишайники в тундре и в лесотундре, где часто занимают громадные площади и служат главнейшим кормом для северных оленей (виды рода кладония – так называемый олений мох и другие.

Некоторые лишайники находят применение при изготовлении лакмуса, красок, духов, глюкозы, антибиотических веществ и т.п. Однако, практическое использование их затруднено очень медленным нарастанием талломов (на несколько мм в год).

Лишайники делят на 2 класса: асколицетные (Ascolichenes) и базидиомицетные (Basidiolichenes). К первым относятся, например, корковый лишайник графис (Graphis scripta), встречающийся на стволах и ветвях молодых лип и ольх, с апотециями в виде извилистых или ветвистых линий, напоминающих восточные письмена. Широко распространены листовые лишайники из родов пармелия (Parmelia) и ксантория (Xantoria), образующие розетки сероватого цвета у первого и оранжево-жёлтые у второго, а из кустистых – разнообразные виды рода кладония (Cladonia) и уснеа (Usnea). Базидомицетные лишайники встречаются исключительно тв тропиках и относительно мало изучены.

Экологические группы лишайников

Лишайники насчитывают 25000 видов и широко распространены по всему земному шару. Закономерности их географического распространения изучены ещё недостаточно. Есть виды, которые в своём распространении связаны не столько с природными условиями определённой зоны, сколько с условиями, которые повторяются в нескольких природных зонах. Нефрона арктическая растёт на крайнем Севере и встречается у нас. Географическое распространение лишайников связано с их выборочным отношением к субстрату, хотя последний и не является основной причиной, ограничивающей их распространение.

По приуроченности к субстрату лишайники подразделяют на несколько экологических групп.

1) Напочвенные (эпигейные) лишайники

Виды этой группы должны выдерживать сильную конкуренцию со стороны высших растений, особенно травянистых. Поэтому они достигают большего развития в местах, малопригодных для высших растений. В нашем случае – это различные виды кладоний: кладония Оленья (C. alpestris). В наших лесах тоже малоизученная группа лишайников.

2) Эпифитные лишайники на коре деревьев очень многочисленны. Например, пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata) встречается как на старых деревьях, так и на кварцевых песчаниках.

3) Эпилитные лишайники поселяются на камнях и скалах и представлены в основном накипными видами: ризокарпон географический (кальцефобный вид) коллема чешуйчатая, анаптихия красивая.

Особую группу составляют своеобразные водные лишайники , которые большую часть года проводят под водой. Таких на скалах хребта Кальян не наблюдали (Приложение 4.)

Лишайники – очень медленно растущие организмы. Прирост их таллома при благоприятных условиях колеблется в зависимости от вида от 1 до 8 мм в год. При этом листоватые и кустистые лишайники растут быстрее, чем накипные. Средний возраст наших лишайников от 30 – до 80 лет.

Ввиду медленного роста лишайников необходимое условие их жизни - продолжительная неподвижность субстрата.

В растительном покрове лишайники играют значительную роль.

Вытекающие из специфической двойной природы лишайников преимущества позволяют им расти в таких условиях, в которых не могут существовать другие организмы. Так лишайники являются пионерами зарастания каменистых субстратов, осваивая их, они прокладывают дорогу другим растениям.

Результаты исследования

За исследованный период (лето – осень 2012г.) на скалистых участках выявлено 10 таксонов лишайников, относящихся к 7 родам. Преобладают лишайники рода Кладония. Вид Коллема чешуйчатая является охраняемым на территории Челябинской области и внесён в Красную книгу (1. стр. 387). В Челябинской области отмечен в горном массиве Иремель и Ильменском заповеднике.

Систематический список

Класс Асколищетные (Ascolichenes)

Род Веррукария (Verrukcaria Wigg)

Веррукария чернеющая (v. nigrescens (Ach.) Pers.)

Род Коллема (Collema Web.)

Коллема чешуйчатая (Collema furfuraceum (Arnold) Du Rietz)

Род Кладония (Cladonia Web.)

Кладония тонкая (C. tenuis (Flh) Harm)

Кладония бахромчатая (C. fimbriata (l.) Fr.)

Кладония вильчатая (C. furcate (Huds) Schrad.)

Кладония Приальпийская (C. alpestris (L.) Rabenh)

Род Ризокарпон географический (Rh.geograhicum (L.) D.C.)

Род Анаптихия (Anaptychia Koerb.)

Анаптихия красивая (А.speciosa (Wulf) Mass.)

Нефрома (Nephroma (Ach.)

Нефрома арктическая (Nephroma archticum (L.) Toress.)

Род Пармелия (Parmelia Ach.)

Пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata (Tayl.)

III Заключение

1. За исследованный период (2012г.) на скалистых участках хребта Кальян определены 10 видов лишайников, относящихся к 7 родам.

2. Экологический анализ показал, что по отношению к субстрату преобладают эпифитные лишайники (60%), по строению талломов преобладают кустистые (50%) (Приложение 2.)