Являясь симбиотрофным компонентом биогеоценозов лишайники одновременно осуществляют фотосинтез, синтезируя и накапливая органические вещества, и в то же время разлагают минеральные соединения, что позволяет им первыми колонизировать субстраты, делая их пригодными для дальнейшего заселения высшими растениями. Таким образом, они участвуют в самом начале почвообразовательного процесса. Это основная и важнейшая функция лишайников в природе.
У исследования Патрика Геддеса была определенная аудитория. Эдмонд Перри, профессор Национального музея естественной истории и автор книги «Колонии животных» и «Формирование организмов», ссылается на нее, и он также вызывает эти явления симбиоза у животных, но, не понимая природы или использовать термин симбиоз. Он обсуждает зеленую гидру в главе о «промежуточных существах» и пишет.
Некоторые животные зеленого цвета, стенты, зеленая гидра, несколько нижних червей, ведут себя на солнце, как растения, выделяют кислород и умирают, как только эта функция подавляется. Геддес в экспериментальной зоологической лаборатории в Роскоффе поставил этот факт на первый план для малых планиаров.
Практическое использование:
1. В высокогорных и высокоширотных экосистемах они являются одними из эдификаторных организмов и имеют большое значение для экономики этих районов. Устойчивое развитие оленеводства – базовая отрасль экономики многих народов Севера – невозможно без лишайниковых пастбищ.
2. Лихеноиндикация предполагает использование лишайников в качестве реагентов на загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами и газообразными веществами, особенно SO 2 , NO 2 , SO 3 .
Основываясь на исследованиях Геддеса, Эдмонд Перри стремится обобщить феномен: производство крахмала или целлюлозы не ограничивается растениями, мы находим целлюлозу «в тунике асцидий и животных» соседей 61. Он считает этих животных «одноклеточными растениями, тем более, что Астасия одевается в течение определенного периода времени».
Расследование относительно их характера приводит к провалу: «Они не являются ни растениями, ни животными» 62, хотя развитая аргументация придает читателю сторону классификации в растительном царстве. думать, что существование в некоторых живых существах отношения между растительным царством и животным царством в действительности мешает зоологу Музея. В то время единственной действительно известной моделью является лишайник, следовательно, без сомнения, соблазн классифицировать эти одноклеточные скорее в растительном царстве.
3. В парфюмерной промышленности. Из эвернии сливовой Evernia prunastri получают концентрированный спиртовой экстракт, который используется в качестве ароматического компонента для некоторых духов, а также для придания духам стойкости. Этот же лишайник использовали в Древнем Египте для ароматизации хлеба.
4. Сырьё для получения красителей. Roccella tinctoria использовалась для приготовления синей краски, которая при добавке уксусной кислоты дает пурпурные, красные и жёлтые тона. До сих пор традиционные шотландские твиды окрашиваются только красителями, добытыми из лишайников.
Кроме того, цель Эдмона Перье заключается в том, чтобы установить эволюционное чтение животного мира, основанное на появлении превосходных животных из колониальных и сочлененных животных, т.е. из совокупности множественности нижележащих животных. В этой перспективе наличие животных, связанных с растениями, может иметь что-то неловкое, потому что это будет способствовать внедрению другой эволюционной линии, расходящейся от того, что приводит к животным колониям. Более того, Брандт также ставит вопрос о независимости тела хлорофилла от клетки-хозяина, что будет представлять собой еще одну гипотезу, которую трудно смириться с гипотезой о паразитизме.
5. Перспективно использование лишайников в медицинских целях. Первые сведения об использовании лишайников в медицине относятся к глубокой древности. Для этих целей их употребляли ещё в Древнем Египте 2000 лет назад. У водных экстрактов многих видов лишайников была обнаружена значительная антибактериальная активность. В 1950-е гг. из лишайников были получены препараты паралицин, применявшийся при лечении открытой формы туберкулёза лёгких; уснимицин, использовавшийся при лечении туберкулёза и некоторых кожных заболеваний; препарат "Бинан" (натриевая соль усниновой кислоты) – эффективное наружное антимикробное средство для лечения ран, нашедшее применение в хирургической практике при лечении ожогов. Исходным сырьём для приготовления препарата служат лишайники родов кладония, уснея, алектория, эверния, пармелия. Исследования в этом направлении проводятся во многих странах мира.
Карл Брандт начинает с отличия этих знаменитых «хлорофиллиевых тел» от растений и животных. Те, кто существует у животных, он теперь называет их «зелеными телами» или «зелеными клетками», и он говорит. Это автономные организмы, одноклеточные водоросли.
Эти желтые или зеленые корпускулы являются морфологически автономными клетками. Немецкие ученые сначала полагаются на эти морфологические наблюдения, прежде чем допрашивать, во второй части, что может быть физиологически неправильно, поэтому в физиологическом аспекте Брандт, похоже, сумел повторить Эксперимент Сиенковского для зоохлореллы.
6. Для датирования поверхностей рельефа в лихенометрии используют наиболее долгоживущие эпилитные лишайники. В арктоальпийских ландшафтах используются в основном лишайники из рода Rhizocarpon , продолжительность жизни отдельных слоевищ которого может достигать нескольких тысяч лет.
Лекция 12. Значение грибов в природе и жизни человека
Они идут на дно воды, на земле, и они остаются там. жизнь в течение нескольких дней и даже недель. В отсутствие хозяина, их появления жизни, а также производства зерен крахмала в условиях света, все это показывает нам, что они способны к биологическим функциям в состоянии изоляции. Биологическая автономия зоохлореллы, по-видимому, демонстрируется, поэтому нет оснований считать их паразитами. Брандт, наконец, приводит последний аргумент, который он не развивает: «Наконец, нам удалось доказать, что животные без хлорофилла могут быть заражены зелеными телами, проглатывающими других животных, несущих хлорофилл».
1. Вред, приносимый грибами
2. Полезные свойства грибов
1. Вред, приносимый грибами
Болезни растений. Вне нарушенных человеком фитоценозах вред травянистым и древесным растениям, приносимый грибами, невелик, более того, они выполняют важные функции регуляторов численности компонентов фитоценозов. Иная картина наблюдается в посевах сельскохозяйственных культур (агроценозах) и лесных массивах, подвергнутых антропогенному воздействию. Такие растительные сообщества часто подвержены массовым заболеваниям (эпифитотиям), которые, если не проводить специальных защитных мероприятий (посев и посадка устойчивых сортов, обработка семян и вегетирующих растений химическими веществами - фунгицидами и др.), могут вызвать гибель всей популяции.
Этот тип аргументации будет развиваться по-другому Фаминцыном, чтобы лучше понять важность симбиоза в эволюции видов. Наконец, Брандт подчеркнул питательную роль водорослей в отношении своего хозяина. С другой стороны, Сапп немного отстает от мысли Брандта о риске экстраполяции, когда он считает, что это соединение растений и животных, которое Брандт называет «фитозоном», представляет собой «случай совместной эксплуатации: морфологически, водоросль» был бы паразитом и физиологически, животное было бы паразитом.
Это правда, что Брандт изначально поставил вопрос о паразитизме на основе морфологии водорослей и что его описание физиологической активности водоросли идет в противоположном направлении, но он не заканчивает эксплуатацию Взаимные партнеры. Вместо этого он описал водоросли как живущие в симбиозе в смысле взаимной выгоды.
Высокая рекреационная нагрузка на лесные массивы (вытаптывание и уплотнение почвы, приводящее к снижение аэрации корней), наличие вредных веществ в воздухе и почве снижают природные механизмы устойчивости к болезням.
Массовые болезни растений приводили к голоду и гибели населения в местах, где выращивалась одна пищевая культура. Так, в 40-х гг. XIX в. от неурожая картофеля, вызванного фитофторозом, погибло и эмигрировало за океан большинство населения Ирландии, а через сто лет подобное бедствие (гибель 2 млн жителей) случилось в Бенгалии вследствие гибели риса от гельминто-спориозного ожога листьев. Грибные болезни растений, в частности ржавчина, сыграли решающую роль в перемещении центра выращивания кофе из Юго-Восточной Азии (Индии, Цейлона) в Южную Америку. На западном побережье Северной Америки рак каштанов, вызванный сумчатым грибом Cryphonectria parasitica , привел к изменению ландшафтов: каштановые леса сменились кустарниковыми зарослями.
Он сделал в то время неубедительные эксперименты с актинианами, которые должны были содержать хлорофилл. Он далее замечает, что «их способ разделения - это водоросли, что они всегда содержат крахмал, что их мембрана действительно состоит из растительной целлюлозы». Затем Геддес сообщает о своих экспериментах по экспонированию актининов, содержащих зооксантеллы, на солнечный свет: он отмечает более частые движения, производство кислорода водорослями в пользу клеток животных, необходимость слишком быстро избегать оксигенации.
Подчеркивая разницу между уровнем кислорода в аквариуме, содержащем только водоросли, и тем, что содержит актинию, живущую в симбиозе с водорослями, Геддес отмечает, что единственным возможным объяснением является «жадность животных клеток к кислороду». Таким образом, водоросли являются не только производителем органического вещества, но и обеспечивают кислород, необходимый для жизни животного. Наличие «зеленого пигмента» у животного без водорослей еще больше усложняет ситуацию, но автор демонстрирует полную зависимость эволюции кислорода от присутствия водорослей и его полного независимость от чистого пигмента животного 72.
Болезни животных и человека. Долгое время важнейшими грибными болезнями домашних животных и человека были дерматомикозы, поражающие кожу, ногти и волосы. От них очень страдал скот, часто поражались комнатные животные, от которых болезни переходили и на людей (некоторые грибы способны поражать человека и без предварительного заражения животных). В последние годы благодаря применению противогрибных сывороток, разработанных известным микологом А. X. Саркисовым, удалось снизить урон от дерматомикозов в животноводстве, а современные химические средства борьбы с грибными болезнями (фунгициды) позволяют успешно бороться и с поверхностными микозами человека.
Все эти эксперименты, похоже, доказывают, что водоросли не являются паразитами в морских анемонах или радиоляриях. Это физиология, которая позволяет решить, и Сапп утверждает, что, согласно Геддесу, «включение Водоросли животных являются эволюционной адаптацией, которая благоприятствовала бы животным, которые им владели». Геддес заключает, что физиологическая взаимность между растительным царством и животным царством в этом типе ассоциации.
Из этих работ Брандта и Геддеса гипотеза «паразитического» объяснения симбиоза животных отменяется в пользу «взаимного» объяснения. В этом тексте Брандт очень серьезно смотрит на. Активность питания желтых или зеленых водорослей в водных организмах животных, основанная на количественных данных. Этот важный текст приходит в конце серии работ натуралистов, которые не обязательно имеют одинаковые позиции, По словам Карла Брандта, одноклеточные водоросли размещаются у животных и находятся в центре их питательной системы.
Повреждение промышленных материалов и изделий. Обладая обширным набором ферментов, грибы могут развиваться на разнообразных субстратах и при благоприятных условиях (температура, влажность) вызывать быстрое их разрушение. На первом месте среди таких грибов стоят ксилотрофы, разрушающие древесину. Выше было сказано, что эти грибы играют важную экологическую роль, разрушая мертвые части деревьев и освобождая связанный в них углерод. Однако они являются бичом для деревянных строений. Особенно опасна группа кортициевых базидиомицетов (с лепешкообразными плодовыми телами), которые чрезвычайно агрессивны и очень быстро превращают деревянные изделия в труху. Для их развития необходима высокая влажность воздуха, поэтому они сильно поражают деревянные полы в деревенских домах с плохо проветриваемыми подвалами, бани, сваи мостов на границе вода – воздух и другие строения. Для защиты деревянных шпал на железных дорогах проводится дорогостоящая пропитка защитными химическими веществами.
Чтобы квалифицировать эти обмены и лучше понять природу симбиоза, Брандт открыл на Зоологической станции Неаполя набор экспериментов, которые возрождали и углубляли действия Геддеса на Актинии. Сердцем работы Брандта является испытание научная демонстрация роли водорослей в питании животных. Питание хозяина симбиотом к свету, с высвобождением кислорода, следовательно, является активностью, независимой от других питательных факторов одновременно с тем, что она лежит в основе симбиоза. Фамицин является одним из авторов, представляющих интерес в этом отношении, и является частью исследовательской темы об изменениях видов животных и их причинах.
Грибы освоили и другие материалы, такие, как кожа и ее заменители, стекло, бумага, даже углеводородное топливо. Ежегодно во всем мире затрачиваются огромные средства для борьбы с грибами, создают специальные режимы хранения в библиотеках, архивах, чтобы препятствовать их развитию. Невосполнимые потери приносят повреждения грибами раритетов (например, старинных манускриптов) и произведений искусства (картин, фресок, исторических зданий). Специальные лаборатории, в которых изучают грибы, вызывающие биокоррозию, и разрабатывают методы защиты от них, созданы на заводах, в научно-исследовательских институтах, крупных библиотеках.
Фаминцын изначально соблазнялся тем фактом, что Дарвин, казалось, демонстрировал изменчивость организмов как «часто превышающий пределы, которые были приняты для четко определенных видов». Но какие интриги Фаминцын являются реальной причиной перемен от одного вида к другому, взаимодействуя с окружающей средой. Это изменение, по-видимому, подразумевает гармонию и баланс природы. Впервые Дарвин сообщил в научных терминах о развитии гармонии, которая была установлена между живыми существами и окружающей природой.
Тем не менее, Дарвин также первым создал эволюцию на постулате борьбы за жизнь и, следовательно, на естественном подборе сильнейших. Во-первых, тексты Дарвина не полагаются на первое гармония биологической жизни в ее функционировании и ее взаимодействиях! Помимо того, что эволюция и естественный отбор потребуются, он, вероятно, хотел поговорить о полученном результате. Равновесие и гармония, установленные среди живых видов и между ними, Дарвин первым предлагает научно обоснованное объяснение.
Лишайники играют определенную роль в почвообразовании. Они выделяют кислоты, способствующие растворению субстрата, и тем самым участвуют в процессах выветривания. Вносят существенный вклад в процессы почвообразования.
Лишайники -- одни из «пионеров» биоценозов -- являются, как правило, первыми организмами, заселяющими субстрат в процессе первичной сукцессии. На скалах и утёсах лишайники являются важными первоначальными организмами.
Фамицын понял, что ему казалось существенным в дарвинизме, возможность экспериментировать и измерять действие отбора; таким образом, появление персонажа находится в «категории проблем, подпадающих под научный подход». А что касается персонажей, которые будут интересны российскому биологу, то здесь следует помнить, что этот исследователь посвятил почти пятьдесят лет описанию приобретения симбионтов хозяином и демонстрации новых персонажей, которые это приобретение присвоило ему. С точки зрения дарвиновской эволюции, дополненной вкладом феномена симбиоза, определяющий вопрос Фамицинна становится Из чего?
Важна роль лишайники в жизни животных. Особенно важна роль лишайников в жизни животных в условиях Крайнего Севера, где растительность редка, в зимние месяцы они составляют около 90% от рациона оленей. Особенно важен для оленей ягель, который они при помощи копыт достают даже из-под снежного покрова. Лоси также используют этот источник питания.
И уже не В связи с чем? Из-за эффективной природы естественного отбора и открытия одного из возможных источников изменения наиболее приспособленных, можно было бы найти место для всего финализма. Таким образом, Фаминсин не ограничивается механической ролью отбора; Исследования Дарвина заставляют его подчеркнуть движущую роль взаимных и симбиотических взаимодействий как источников инноваций, которые отбор сохранит во всей эволюции, и все это означает, что Фаминсин признает интерес дарвинизма, поскольку это объясняет действие окружающей среды на организм и, следовательно, эволюционную адаптацию организма к внешним условиям жизни.
Для многих личинок бабочек, таких как представители рода Eilema, лишайник служит основным продуктом питания, их гусеницы кормятся исключительно на них. Кроме того, лишайник поедается беспозвоночными, такими как улитки, насекомые и клещи, использующими его в той или иной мере. Так же можно упомянуть сеноедов и личинок Mycobates parmelia.
Лишайниковая растительность используется многими животными как место обитания и укрытие от хищников. В больших количествах на них живут клещи и насекомые, одним из важных мест обитания они служат для тихоходок. Гусеницы различных ночных бабочек имеют окраску под цвет лишайника, другие подражают также и его очертаниям.
Таким образом, существуют «изменения пластичности организмов», которые являются так называемыми «дарвиновскими» изменениями, подразумеваемыми подбором видов. Но Фаминсин не находит в этих дарвиновских изменениях причину, которая может объяснить «комплексификацию» форм от простейших до самых продвинутых.
Эволюционная комплексификация, причины, которые остаются загадкой для ученого. Возникает соблазн увидеть работу Фаминцына как реинтеграцию тенденции усложняться в дарвинизме. Фаминсин, таким образом, приходит к выводу о существовании другого эволюционного процесса, в конечном счете независимого от естественного отбора. Все происходит так, как если бы эта внутренняя эволюция от простейшего до самого сложного была внешне контролирована дарвиновским отбором. Но, по сути, эти два явления независимы. Как и Эдмонд Перри, Фаминсин пишет.
Многие птицы используют лишайники, особенно листоватые и кустистые формы, для нездования, как например, ржанка бурокрылая, вьющая гнёзда на представителях родов Cladonia и Cetraria.
Лишайники с древних времен широко используются человеком. В Японии употребляется в пищу и даже служит предметом экспорта в страны Юго-Восточной Азии растущий на скалах листоватый лишайник гирофора съедобная. Съедобен и лишайник аспицилия съедобная, растущий в степной и полупустынной зонах. Он содержит до 55-65% щавелевокислого кальция. Однако усвояемость питательных веществ лишайников очень незначительна.
В результате взаимодействия гриба и водоросли, составляющих организм лишайника, образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые кислоты.
Некоторые из этих кислот обладают антибиотическим действием, например усниновая кислота, образуемая 70 видами лишайников. Это сильный антибиотик, который под названием «бинан» введен в медицинскую практику для лечения некоторых заболеваний и рекомендован к применению в ветеринарии.
Лишайники используются в изготовлении лекарственных препаратов. С давних пор используются лишайники и как лечебное средство, на это указывал ещё Теофраст. Лишайники содержат широкий спектр ингредиентов, представляющих интерес для фармацевтики. Например, цетрария исландская добавляется в средства от кашля; в уснее был обнаружен антибиотик усниновая кислота, применяемый для лечения кожных и других болезней; полисахариды (саркома-180) интересны для онкологов. Некоторые лишайниковые вещества действуют как стимуляторы, поднимающие тонус организма (цетрария исландская «исландский мох»). В ее состав входит паралихестериновая кислота, обладающая тонизирующим действием.
Лишайники являются организмами-индикаторами (биоиндикаторы) для определения условий окружающей среды, в частности, качества воздуха (лихеноиндикация). При «пассивном мониторинге» учитывается частота встречаемости лишайников в какой-то местности, по которой делается вывод о качестве воздуха здесь. При «активном мониторинге» наблюдают конкретный вид лишайника, который высаживают в исследуемом месте и по воздействию на него окружающей среды (понижение жизнеспособности, изменение окраски талома, гибель) судят о её качестве.
В районах с интенсивным сельским хозяйством велико внесение удобрений, азотные соединения из которых распространяются с водой, делая реакцию почвы слабоосновной. Это ведёт к исчезновению видов лишайников, которые предпочитают кислые почвы. Лишайники служат также показателями наличия в воздухе токсичных тяжелых металлов. Накапливают лишайники и радиоактивные вещества. Поэтому они могут быть использованы для контроля за радиоактивными осадками после атмосферных ядерных испытаний.
Благодаря тому, что лишайники долго живут и растут с постоянной скоростью, по ним можно определить возраст породы (отступление ледника или время постройки нового здания). Чаще всего для этой цели используются жёлтые лишайники рода Rhizocarpon. Так, в 1965 году с помощью этого метода был определён средний возраст монументов на острове Пасхи (почти 500 лет).
Долгое время из лишайников литорального рода Roccella и вида Pertusaria corallina получали ценный пурпурный краситель. Карл Линней упоминал в своём «Plantae tinctoriae» («Растения красящие») шесть лишайников-красителей. Evernia и Parmelia применяются в Шотландии и Скандинавии для окрашивания шерсти и ткани. Также интересно применение лишайника Xanthoparmelia camtschadalis жителями Нижнего Поволжья для окрашивания пасхальных яиц.
Из широко распространенного лишайника эверния сливовая («дубовый мох») извлечено вещество резиноид, обладающее ароматическими свойствами и являющееся хорошим закрепителем аромата. Этот препарат заменяет соответствующее импортное сырье для парфюмерной промышленности. Этот же лишайник и реже другой вид -- эверния шелушащаяся -- применялись в странах Северной Африки для ароматизации хлеба.
В перспективе при широком и углубленном изучении лишайники могут стать источниками ценных биологически активных веществ (медицинских препаратов и т. д.). Однако использование лишайников должно вестись планомерно, на заранее разработанной научной основе, чтобы не нанести непоправимый ущерб природе, в которой они играют свою определенную важную роль.
лишайник гриб водоросли