ВВЕДЕНИЕ

Лишайники - организмы, вегетативное тело которых - слоевище, или таллом, - состоит из гриба и водоросли. Известно около 26 тыс. видов и свыше 400 родов лишайников. Размеры их - от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. В зависимости от содержащегося пигмента таллом лишайника может быть серым, белым, сизым, зеленоватым, буро-коричневым, желтым, оранжевым, черным.

В некоторых странах отдельные виды лишайников считаются ценным продуктом. В Японии и Китае в пищу употребляют крупнолистоватый лишайник Umbilicaria esculenta. Многие индейцы запада Северной Америки употребляют в пищу бородатый лишайник Bryoria fremontii. Используются лишайники и при изготовлении алкогольных напитков. лишайники часто обогащены сложными сахарами (например, лихенином), которые при окислении превращаются в простые сахара и могут сбраживаться. В Швеции в 60-х гг. XIX в. были предприняты попытки промышленного использования такого способа производства спирта.

Цель работы - раскрыть методические особенности преподавания темы «Лишайники» на уроках биологии в средней школе.

1 ЛИШАЙНИКИ

Совершенно особую группу организмов составляют лишайники. Их насчитывается около 26 000 видов.

Не все лишайники растут на деревьях. В сухих сосновых борах разные виды лишайников образуют сплошной ковер из ветвистых беловатых или розоватых «кустиков» (рис. 1). В сухую погоду они хрустят под ногами. Образно называют такие боры «беломошниками», что, конечно, не точно, так как здесь растут не мхи, а лишайники. Впрочем, в ботанике много сходных случаев. В тундрах нашего Севера очень распространен ягель, или «олений мох». Это тоже не мох, а лишайник. Все перечисленные лишайники относятся к кустистым лишайникам, потому что они внешне похожи на кустики.

На коре деревьев часто встречаются лишайники в виде пластинок разной формы и разного цвета, похожие на сухие листья. Их называют листоватыми лишайниками. Наиболее заметна стенная золотянка ярко-желтого цвета, обычно растущая на коре осин.

Третья группа лишайников -- накипные лишайники (они похожи на накипь), особенно часто встречающиеся в горах, где почти сплошь покрывают камни и скалы. Они имеют серую, черную и беловатую окраску. Такие лишайники не соберешь голыми руками, настолько плотно прилегают они к камням. С большим трудом их можно соскоблить ножом (рис. 122).

Внутреннее строение лишайников. Внутреннее строение лишайников совершенно особое. Тело его -- слоевище -- состоит из гриба и водоросли, находящихся в такой тесной связи, что возникает как бы единый организм. Сделаем разрез слоевища любого крупного лишайника, например золотянки, и рассмотрим его под микроскопом (рис. 123). Мы заметим бесцветные гифы гриба, между которыми вкраплены клетки водорослей. Иногда можно увидеть вздутия, которые образуются на гифах и проникают внутрь клеток водорослей. В составе лишайников могут встречаться различные зеленые и сине-зеленые водоросли, как одноклеточные, так и многоклеточные.

Лишайники -- симбиотические организмы. Вы уже знаете, что тесное, взаимовыгодное сожительство двух разных видов называют симбиозом. С примерами симбиозов вы уже не один раз встречались на страницах этого учебника. Лишайники представляют собой еще один пример симбиоза. На чем же основан симбиоз водоросли и гриба? Водоросль в результате фотосинтеза вырабатывает органические вещества, которые используются грибом. В то же время гриб снабжает водоросль водой и минеральными солями.

Не следует, однако, думать, что перед нами полностью взаимовыгодное сожительство. Гриб -- более сильный организм, часто угнетающий и даже уничтожающий клетки водорослей. Однако изредка имеет место и обратное явление. Исследования последних лет показали, что взаимоотношения гриба и водоросли в лишайниках носят очень сложный характер и до конца не выяснены. Во-первых, лишайники очень трудно поддерживать в живом состоянии в лаборатории. Во-вторых, растут они чрезвычайно медленно, до 2--3 мм в год. Нужно лет двадцать, чтобы вырастить взрослый лишайник в лаборатории.

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ЛИШАЙНИКИ»

Основное внимание при изучении лишайников обращается на то, что это своеобразная группа организмов, состоящих из гриба и водоросли, которые находятся в сложных взаимоотношениях. Урок, 01 водимый программой на ознакомление школьников с лишайниками, целиком посвящается изучению нового материала ввиду большого объема знаний и важности вопросов, раскрываемых па нем.

Учитель знакомит школьников по таблице с особенностями строения лишайников: в их теле, которое называют слоевищем, сочетаются два организма -- гриб и водоросль. От мхов, с которыми часто смешивают лишайники, они отличаются тем, что у них нет типичной зеленой окраски и органов. Далее учитель сообщает, что форма и величина лишайников разнообразны. Размеры их могут быть от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. По форме различают накипные, листоватые и кустистые лишайники. Учитель демонстрирует гербарные экземпляры лишайников и таблицу. Он просит школьников высказать предположение о питании лишайников. Обобщая ответы учащихся, учитель подводит их к выводу, что в лишайнике сожительствуют гриб и водоросль: гриб получает от водоросли необходимые органические вещества, предохраняет водоросли от избыточного освещения и сильного высушивания, доставляет воду и минеральные вещества, идущие на фотосинтез, а водоросль обеспечивает гриб органическими веществами.

Рассматривается размножение лишайников. Учитель сообщает, что лишайники размножаются вегетативным, бесполым и половым путями. Он обращает внимание на вегетативное размножение, которое встречается наиболее часто,-- частями тела (слоевища).

Далее на основе демонстрации кадров диафильма «Лишайники и мхи» раскрывается приспособленность лишайников к жизни в разнообразных условиях и их роль в природе. Учащиеся узнают, что лишайники живут в самых разнообразных условиях -- в тундре, пустынях, на скалах, в горах и т. д. Вместе с тем лишайники-- индикаторы состояния окружающей среды, они очень чувствительны к загрязнению атмосферы, поэтому в крупных городах, как правило, не встречаются. Замечено, что при повышении загрязнения воздуха отмечается последовательное исчезновение лишайников: сначала вымирают кустистые, потом листоватые, затем накипные.

Особое внимание уделяется вопросу об участии лишайников в процессах почвообразования (они подготавливают почву для заселения более высокоорганизованными организмами), в биологическом выветривании скальных пород, в питании животных, например оленей.

В связи с тем что лишайники очень медленно растут (1--3 мм в год), а роль их велика, особенно в питании оленей, в последнее время остро. встает вопрос об охране лишайников. В процессе беседы выясняются меры по их охране: регулируемый выпас оленей, упорядоченное передвижение транспорта и др.

С целью закрепления знаний о лишайниках организуется беседа по вопросам: где растут лишайники? Что представляют собой лишайники? Как питаются лишайники? Какова роль лишайников в природе? Почему их называют пионерами формирования растительного покрова?

Для подготовки учащихся к обобщающему уроку по разделу важно рекомендовать им повторить материал о бактериях и плесневых грибах.

Роль бактерий и грибов в природе и их использование в промышленном производстве кормовых дрожжей, лекарств и других продуктов. Обобщающий урок по разделу «Бактерии. Грибы. Лишайники» играет большую роль в усвоении знаний о бактериях и грибах как особых царствах. Урок можно провести с помощью метода беседы в сочетании с использованием диапозитивов и кинофрагментов. В программе определена политехническая и экологическая направленность этого обобщающего урока.

Задачи данного урока заключаются в том, чтобы установить сходство и различие между растениями, бактериями и грибами и подвести учащихся к выводу о них как самостоятельных царствах, чтобы, исходя из особенностей строения и жизнедеятельности организмов этих царств, обосновать их роль как разрушителей органических веществ в природе, подготавливающих среду для жизни растений, а также раскрыть пути их использования в различных отраслях народного хозяйства для получения ценных веществ: корма для сельскохозяйственных животных, средств защиты растений от болезней и вредителей, различных лекарств и т. д.

Вначале познавательная деятельность учащихся организуется на основе беседы и самостоятельной работы с кадрами диапозитивов «Бактерии», в процессе просмотра которых предлагается ответить на следующие вопросы: какова взаимосвязь строения и жизнедеятельности бактерий? Чем бактерии отличаются от растений по строению и способу питания? Какую роль играют бактерии в природе?

Все ответы оцениваются с учетом умения делать обобщения. На основе этой беседы учитель подводит школьников к выводу, что бактерии ввиду отсутствия у них оформленного ядра по особенностям питания выделяются в особое царство.

3 Методические разработки по теме «Лишайники»

Урок в игровой форме

Оборудование: коллекция и изображения лишайников, эмблемы для игроков двух команд, медали для награждения участников.

ХОД УРОКА

Учитель. Ребята, изучить тему «Лишайники» - трудное дело. Надеюсь, что вы не боитесь трудностей. Наш сегодняшний КВН поможет вам больше узнать о лишайниках - этих необыкновенных, своеобразных и удивительных организмах.

I. Приветствия команд

Каждая команда представляет свое название. Приветствие оценивается в 3 балла.

1-я команда - «Исландский мох»

И пусть сильней кипит борьба,

Острей соревнование,

Успех решает не судьба,

А только наши знания.

2-я команда - «Олений мох»

И соревнуясь с вами,

Мы останемся друзьями.

Пусть борьба кипит острей,

И наша дружба крепнет с ней!

II. Разминка

Загадки и ответы на вопросы

Вопросы 1-й команде

1. У осины на коре,

У забора на дворе -

Накипь, будто золото,

К дереву приколота. (Накипные лишайники.)

2. В названии какого лишайника присутствует название животного? (Олений мох.)

Вопросы 2-й команде

1. На полене иногда

Вырастает борода. (Кустистый лишайник.)

2. В названии какого лишайника присутствует название острова? (Исландский мох.)

III. «Домашнее задание»

Команды представляют подготовленные дома игры. Максимальная оценка за конкурс - 5 баллов.

Игра «Биологический ручей»

Все играющие прикрепляют карточки с изображением лишайника, берутся за руки и проходят через «ворота», образованные двумя учениками. Тот, кого задержат в «воротах», должен коротко, но интересно рассказать о своем лишайнике. Например, аспицилия съедобная. Существует легенда о том, как во время долгих странствий древнееврейского народа по пустыне (они продолжались, согласно Библии, сорок лет) люди вначале сильно страдали от нехватки пищи. Но после месяца невзгод, проснувшись как-то утром, они обнаружили на земле непонятный налет, похожий на крупу или иней. Впервые увидев его, люди удивленно стали спрашивать друг у друга: «Манна?» (В переводе на русский - «Что это?») Так и назвали этот налет. Манна оказалась съедобной, ее мололи, толкли в ступах, варили в горшках или пекли из нее лепешки. Все сорок лет странствий, говорится в книге Библии «Исход», каждое утро евреи собирали принесенную ветром или упавшую с неба манну, «небесный хлеб». Это помогло им прокормиться в пустыне. Отсюда и произошло выражение «манна небесная».
Ученые считают, что речь идет о комочках лишайника аспицилии съедобной, которую называют лишайниковой манной.

Игра с болельщиками «Живые лишайники»

У играющих на груди прикреплены карточки со слогами - например: бо, ус, цет, рия, пар, лия, ро, нея, ра, ла, дач. Болельщикам предлагается составить из этих слогов названия лишайников. (Бородач, уснея, цетрария, пармелия.)

Жюри подводит итоги первых конкурсов.

IV. Конкурс капитанов

Капитаны получают планшеты с кроссвордами. Необходимо как можно быстрее решить кроссворд, используя ключевое слово: вписать названия лишайников и одного гриба.

Ответ. 1. Ягель. 2. Пармелия. 3. Вешенка. 4. Цетрария. 5. Аспицилия. 6. Ксантория. 7. Гипогимния. 8. Кладония.

V. Викторина для болельщиков

Пока капитаны решают кроссворд, болельщикам предлагается викторина. Болельщики, набравшие большее количество жетонов, приносят своей команде 3 балла.

1. Как называется наука о лишайниках? (Лихенология.)

2. В названии какого лишайника «протекает» главная река Донского края? (Кладония.)

3. В названии какого лишайника упоминается поле, оставленное на одно лето незасеянным? (Пармелия.)

4. В название какого лишайника присутствует название дерева? (Ягель.)

5. Какие лишайники имеют самый большой возраст? (Антарктические корковые.)

6. Почему лишайники - симбиотические организмы?

7. Лишайники широко распространены в природе, часто в местах, где жизнь других организмов невозможна. Однако хорошо известно, что их нет в крупных городах. Почему?

VI. Конкурс «Зашифрованные лишайники»

Вставьте пропущенные буквы в слова, чтобы получить названия лишайников.

Задание 1-й команде

--г--ль; --сн----; ц----тр--р----; кс--нт--р----

(Ягель, уснея, центрария, ксантория.)

Задание 2-й команде

а----и--и--ия; --и--огимн----; э--е----ия; --ю--а--ия

(Аспицилия, гипогимния, эверния, любария.)

За победу в конкурсе команда получает 1 балл.

VII. Конкурс «Крестики-нолики»

Задание 1-й команде

Найдите выигрышный путь на следующей таблице, если его составляют кустистые лишайники:



Задание 2-й команде

Найдите выигрышный путь на следующей таблице, если его составляют листоватые лишайники.

За победу в конкурсе команда получает 1 балл.

VIII. Конкурс «Лишайник»

В словах переставьте буквы или добавьте недостающие так, чтобы получились названия частей лишайника

Задание 1-й команде

цинабигр, росводоль, сл----в--щ--, деросии

(Грибница, водоросль, слоевище, соредии).

Гипогимния вздутая

Задание 2-й команде

гибр, сосприки, --з--д----, лубыло

(Гриб, присоски, изидии, лобулы).

За правильный ответ команда получает 1 балл.

IX. Конкурс «Четвертый лишний»

Найдите в списке из четырех терминов один лишний. Объясните свое решение. Каким общим понятием можно назвать три остальных термина?

Задание 1-й команде

Пармелия, цетрария, сфагнум, ягель.

(Сфагнум - мох, остальные - лишайники.)

Задание 2-й команде

Улотрикс, уснея, гипогимния, эверния.

(Улотрикс - водоросль, остальные - лишайники.)

За победу в конкурсе команда получает 1 балл.

X. Конкурс «Найдите смысловые пары»

Побеждает команда, быстрее подобравшая к словам, обозначенным цифрами, соответствующие термины, обозначенные буквами.

1. Лишайники.

2. Лишайниковые кислоты.

3. Соредии.

4. Изидии.

5. Лобулы.

6. Слоевище.

7. Лакмус.

а) одна (или несколько) клетка водоросли, окруженная грибными нитями;

б) организмы, состоящие из грибов и водорослей;

в) палочковидные выросты на верхней поверхности слоевища;

г) органические соединения, характерная особенность лишайников;

д) тело лишайника;

е) маленькие чешуйки, расположенные вертикально на поверхности слоевища;

ж) особое вещество, используемое в химической промышленности.

(1- б; 2 - г; 3 - а; 4 - в; 5 - е; 6 - д; 7 - ж.)

За правильный ответ команда получает 1 балл.

XI. Конкурс «Ромашка»

Капитаны команд и болельщики выбирают задания, срывая «лепестки ромашки». На обороте «лепестка» указано задание.

1-й лепесток. Распределите лишайники по группам: бородач, пармелия, бацидия, степная золотянка, ксантория настенная, кладония, ягель, цетрария, пельтигера.

(Бородач, кладония, ягель - кустистые; пармелия, ксантория настенная, цетрария, пельтигера - листоватые; бацидия, степная золотянка - накипные.)

2-й лепесток. Впишите в пустые клетки по вертикали названия лишайников.

1. Пармелия.

2. Кладония.

3. Цетрария.

4. Ксантория.

5. Аспицилия.

6. Гипогимния.

7. Эверния.

8. Лобария.

9. Уснея.

3-й лепесток. Расставьте слова в нужном порядке, чтобы получить осмысленное предложение.

Осадков, вещества, исключительно, из, лишайники, атмосферных, минеральные, получают. (Лишайники получают минеральные вещества исключительно из атмосферных осадков.)

4-й лепесток. Какой русский естествоиспытатель в 1772 г. показал, что манна - это лишайник, который переносится ветром по пустыне? (П.С. Паллас.)

5-й лепесток. Кто считается основоположником лихенологии? (Шведский ученый А.Э. Ахариус.)

6-й лепесток. Кем в 1860 г. был предложен термин «лишайник»? (Русским ученым А.Н. Бекетовым.)

За каждый правильный ответ команда получает 1 балл.

XII. Конкурс «Биологический диктант»

Команды пишут биологический диктант, вставляя пропущенные слова. Каждый участник команды пишет только одно предложение и передает листок следующему члену команды. Как только команда заканчивает писать, жюри проверяет диктант. За каждую биологическую ошибку с команды снимается очко.

Уснея длиннейшая

1. Лишайники в природе играют роль ... (Первопроходцев.)

2. Они поселяются в самых ... местах. (Бесплодных.)

3. Выделяя особые ..., лишайники медленно разрушают ... породы. (Кислоты, горные.)

4. Отмирая, они образуют ..., на которой могут жить другие ... (Почву, растения.)

5. Практическое значение ... довольно велико. (Лишайников.)

6. На севере они служат основным ... для ... зимой. (Кормом, оленей.)

7. Из некоторых видов лишайников получают ... и ..., необходимые химической промышленности. (Краску, лакмус.)

8. Многие виды лишайников используют в ... и ... промышленности. (Медицине, парфюмерной.)

XIII. Игра с болельщиками.

Болельщики отвечают на вопросы, зарабатывая по 2 балла для своих команд.

1. Сколько разных блюд умел приготовить повар знаменитого немецкого химика Ю.Либиха из исландского мха? (Семьдесят.)

2. В названии какого лишайника присутствует музыкальная нота? (Кладония.)

3. Какой лишайник имеет «ус»? (Уснея.)

4. Лишайник, один из видов орлов и человек с большой бородой имеют одинаковое название. Какое? (Бородач.)

XIV. Конкурс «Да или нет»

Команды задают друг другу вопросы. Ответ должен быть односложным - «да» или «нет».

Вопросы 1-й команде

1. Лишайники могут поселяться не только на коре деревьев, но и на почве, и даже на камнях. (Да.)

2. Лишайники состоят из нитей гриба и одноклеточных водорослей. (Да.)

3. Лишайники не причиняют никакого вреда деревьям, на которых они поселяются. (Да.)

4. Лишайник - это одно растение. (Нет.)

5. Лишайники первыми поселяются в самых бесплодных местах. (Да.)

6. Всей поверхностью тела лишайники впитывают влагу дождей, росы и туманов. (Да.)

Вопросы 2-й команде

1. Растет лишайник очень быстро. (Нет.)

2. Тело лишайника образовано бактериями и водорослями. (Нет.)

3. Продолжительность жизни лишайников 50-100 лет. (Да.)

4. «Олений мох» - кустистый лишайник ягель, широко распространен в тундре. (Да.)

5. В темном еловом лесу со старых ветвей спускаются косматые седые бороды лишайника аспицилии. (Нет.)

6. Всей поверхностью тела лишайники впитывают влагу дождей, росы и туманов. (Да.)

За каждый правильный ответ команда получает 1 балл.

Учитель. Итак, наш КВН подошел к концу. Все участники достойно выдержали испытания. Все молодцы! Выиграли все! Победили знания, смекалка и находчивость.

Жюри подводит итоги и награждает участников.

УРОК №2 ЛИШАЙНИКИ

Оборудование: коллекция лишайников; таблица «Лишайники»; схема «Гриб + водоросль = лишайник»; карточки с терминами (таллом, пигмент, субстрат, симбиоз, экология).

ХОД УРОКА

I. Проверка знаний

1. Беседа

От учащихся требуется рассказать о царствах живой природы; формах жизни; признаках живых организмов; процессах жизнедеятельности; способах питания организмов (с приведением примеров); основных группах грибов.

2. Письменная работа

На каждом столе - карточки с утверждениями:

а) плодовые тела не образуются, грибница состоит из отдельных ветвящихся нитей;

б) плодовое тело гриба имеет обычно форму копыта и бывает очень твердым;

в) грибы питаются органическими веществами, поселяясь в почве или на пищевых продуктах;

г) грибы питаются готовыми органическими веществами, поселяясь на деревьях, в том числе живых;

д) клетки гриба не содержат хлорофилла;

е) эти грибы специально выращивают, чтобы получить из них ценное лекарство;

ж) эти грибы могут причинять вред лесному хозяйству.

Необходимо указать утверждения, верные для:

1-й вариант - гриба пеницилла (правильные ответы: а, в, д, е);
2-й вариант - гриба-трутовика (правильные ответы: б, г, д, ж).

На выполнение задания отводится 5 минут. После этого учащиеся обмениваются листками с ответами и проверяют работу друг друга. Критерии оценки: ни одной ошибки - «5», одна ошибка - «4», две ошибки - «3», три ошибки - «3-»; больше 3 ошибок - «2». Выполненные и оцененные работы сдаются учителю.

3. Беседа

Обсуждение и анализ вопросов письменного задания.

II. Изучение нового материала

Лишайники - организмы, вегетативное тело которых - слоевище, или таллом, - состоит из гриба и водоросли. Известно около 26 тыс. видов и свыше 400 родов лишайников. Размеры их - от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. В зависимости от содержащегося пигмента таллом лишайника может быть серым, белым, сизым, зеленоватым, буро-коричневым, желтым, оранжевым, черным.

По форме и строению различают 3 типа слоевищ. Накипные (корковые) лишайники - плоские, растут на поверхности почвы, горных пород, коре деревьев и кустарников, плотно срастаются с субстратом, не отделяются от него без повреждений. Примеры корковых лишайников: леканора, аспицилия, лецидея, биатора, калоплака.

Кустистые лишайники имеют наиболее организованный тип слоевища - в форме разветвленных ветвей, срастающихся с субстратом только основанием. Примеры - эверния, уснея, рамалина.

Таллом лишайников образован тонкими простыми ветвящимися гифами гриба, между которыми располагаются одноклеточные водоросли или цианобактерии. Верхний и нижний слои коры лишайника, образованы особенно плотно переплетающимися гифами гриба. В верхней коре сосредоточена основная часть пигментов.

Водоросли на свету в процессе фотосинтеза создают органические вещества, которыми питается гриб. Гриб снабжает водоросли водой и минеральными веществами.

Лишайнику как целому организму присущи новые биологические качества, не свойственные его компонентам вне симбиоза.

· Проблемный вопрос: Какие это качества? (Ответ: нити гриба выполняют функции корней, а клетки водорослей и цианобактерий - функции листьев зеленых растений.)

Взаимодействие гриба и водорослей в составе единого организма лишайника очень сложное. Вырастить лишайник в искусственных условиях практически невозможно.

Лишайник - это не просто поселившиеся рядом друг с другом гриб (царство грибов), водоросль (царство растений) или цианобактерии (царство бактерий). Это особая форма жизни - симбиотический организм, не относящийся ни к какому из основных царств, обладающий отдельными свойствами. Например, лишайники выделяют некоторые химические вещества (лишайниковые кислоты), которые неизвестны ни у грибов, ни у водорослей.

Лишайники, как целостные организмы, отличаются высокой выносливостью. Они могут впитывать влагу из воздуха и поэтому способны расти на голых камнях и скалах - там, где не могут жить ни водоросли, ни грибы в отдельности. Лишайники также селятся на почве, стволах деревьев и даже на листьях и в воде.

Лишайники способны переносить длительное высушивание и низкие температуры. Но накопление органических веществ в их талломах происходит очень медленно - лишайники растут со скоростью от 0,2-0,3 до 2-3 мм в год.

· Вопрос: Как размножаются лишайники, как размножаются водоросли и грибы? (Ответ: бесполым путем, вегетативно, при помощи спор, при участии полового процесса.)

Размножение лишайников может происходить вегетативно - кусочками слоевища. В сухую погоду талломы лишайников становятся хрупкими и легко разламываются на отдельные части-фрагменты (такой способ размножения называют фрагментацией). Бесполое размножение происходит за счет образования специальных расселительных групп клеток, включающих клетки как гриба, так и водоросли. Эти группы клеток потом разносятся ветром и потоками дождевой воды. Гриб, входящий в состав лишайника, может размножаться с помощью спор. Для грибов лишайника известен и половой процесс.

Лишайники встречаются во всех ботанико-географических зонах.

· Вопрос: Какие зоны вы знаете? (Ответ: тундра, лесотундра, лесная зона.)

Поселяясь на голых скалах, лишайники выделяют разрушающие их кислоты. Это облегчает процесс выветривания горных пород. Разрушая скалы и накапливая питательные вещества, лишайники начинают образовывать почву, на которой могут поселяться растения. Лишайники - пионеры растительности. В этом их основное экологическое значение.

Кроме того, лишайники могут служить кормом для ряда животных. В зимней тундре они служат основной пищей для северных оленей.

Лишайники способны расти в очень неблагоприятных условиях. Но они не выносят дыма, копоти, сернистых газов промышленных районов.

· Вопрос: Как их поэтому можно назвать? (Ответ: «чистюли», «брезгливые» и т.п.)

Лишайники - индикаторы степени загрязнения окружающей среды, организмы-биоиндикаторы.

Человек использует лишайники не только для определения состояния среды. Из лишайников получают антибиотики (алектория, цетрария, кладония, уснея, эверния), ароматические вещества и фиксаторы запахов (лобария, эверния). Некоторые лишайники используют для производства краски.

Далее следует рассказ о «манне» - съедобном лишайнике аспицилии съедобной (Энциклопедия «Биология для детей». - М., 1995, с. 209.)

III. Закрепление знаний

Биологическая задача - картина с изображением леса, растущего недалеко от завода; на коре деревьев в лесу - лишайники. Найди ошибку художника.

Вопрос 7 на с. 247 учебника Корчагина В.А. «Биология. Растения, бактерии, грибы, лишайники». Учебник для 6-7-х классов средней школы.

IV. Домашнее задание

Вопросы к §98 учебника.

ВНЕКЛАССНОЕ МЕРОПРИЯТИЕ «Что общего у лишайников и морских ежей?»

Лишайник - это симбиотическая ассоциация, состоящая из грибного партнера (микобионт) с одним (или более) фотосинтетическим партнером (фотобионт). Фотобионт может быть представлен зеленой водорослью, цианобактерией или обоими вместе.

Симбиотические отношения между партнерами очень сложные. Морфологию слоевища лишайника обычно определяет микобионт. Иногда считают, что он паразитирует на фотобионте.

Одним из отличительных признаков лишайников является наличие в их телах специфических веществ различной природы - вторичных метаболитов, образующихся в результате обменных процессов и взаимодействия между партнерами. Эти соединения большей частью имеют уникальную химическую структуру: из 630 известных ныне таких веществ только около 50 встречаются в других грибах или высших растениях.

Источником большинства характерных для лишайников вторичных метаболитов является грибной партнер, но образуются они только при взаимодействии гриба и фотобионта. Вторичные метаболиты, продуцируемые изолированным микобионтом, обычно отличаются от тех, что образуются им в симбиозе с фотобионтом.

Основные усилия большинства специалистов по биохимии лишайников направлены на поиски и изучение новых веществ в лишайниках и выяснение их значения для симбиотической ассоциации.

Как известно, лишайники способны переносить экстремальные климатические условия: низкие температуры, значительный суточный перепад температур, высокую степень инсоляции и т.п. Ученые давно предполагали, что большие количества вторичных метаболитов, особенно фенольных производных, необходимы лишайникам для адаптации к суровым условиям обитания. Так, например, норвежские исследователи установили, что лишайник Lobaria pulmonaria для защиты от избыточного солнечного излучения синтезирует значительные количества меланиновых пигментов.

Такой же защитный механизм обнаружили Л.С. Степаненко и ее коллеги из Тихоокеанского института биоорганической химии и Тихоокеанского института географии (г. Владивосток) у Lasallia rossica (семейство Umbilicariaceae), обильно произрастающего на скальных поверхностях Баджальского хребта. Изучение меланинов L. rossica показало, что они содержат орселлиновую кислоту, которая, вероятно, образуется под действием ферментов из гирофоровой кислоты - основного вторичного метаболита этого лишайника.

Другими веществами, защищающими лишайники от сильного света, являются усниновая кислота и атранорин - наиболее широко распространенные низкомолекулярные метаболиты. Они были обнаружены в верхнем слое слоевища высокогорных лишайников. Например, литофитный лишайник Ophioparma lapponicum имеет светло-зеленую верхнюю поверхность слоевища и в пересчете на сухой вес содержит 6% усниновой кислоты.

В слоевищах высокогорного лишайника Melanelia stygia обнаружена смесь орсинолов, необходимая, по-видимому, для адаптации к низким температурам и к большим колебаниям температуры, влажности и освещенности. Высокогорным эпилитным лишайникам Северо-Востока России Asahinea chrysantha, A. scholanderi, и Arctoparmelia separata свойственно наличие в слоевищах сложной смеси лишайниковых кислот и квиноидных пигментов.

Квиноидные пигменты, сконцентрированные на нижней поверхности слоевища, могут защищать лишайники от вымерзания в зимние периоды года и от перекисного окисления. Лишайниковые кислоты могут защищать содержащие их клетки от перекисного окисления, действия ионов токсичных металлов, которые инициируют процессы образования свободных радикалов.

Из слоевищ широко распространенных на северо-востоке России и в других частях северного полушария эпигейных лишайников Flavocetraria cucullata и Cetraria islandica (подвид последнего встречается и в Антарктиде) выделены пигменты, в частности нафтазарин, сходные с пигментами морских ежей и глубоководных голотурий. При этом наибольшее количество нафтазариновых пигментов содержали слоевища, найденные в местообитаниях с устойчивым умеренным режимом увлажнения, большую часть года покрытых снегом, или среди мхов.

Эхинохром, типичный пигмент морских ежей, защищает клетки от перекисного окисления и предохраняет эмбрионы от повреждения при глубоком замораживании и после размораживания. Поскольку антиокислительная активность нафтазариновых пигментов почти такая же, как эхинохрома, они, по-видимому, участвуют в адаптации лишайников к чрезвычайно низкой температуре и многолетней мерзлоте грунтов Колымского нагорья.

Лишайники распространены по всему земному шару, а в суровых условиях холодных пустынь, высокогорий и полярных регионов они доминируют в экосистемах суши. В Антарктиде лишайники играют важнейшую роль в формировании облика наземных биоценозов и являются источником пищи для многих животных. На этом континенте и прилегающих к нему островах обнаружены представители 428 видов лишайников. Около половины этих видов обитает и в северном полушарии, в том числе и в нашей стране, однако они не встречаются в экваториальном поясе.

Интересно, что даже в суровых условиях Антарктики у лишайников наблюдается феномен гигантизма, свойственный некоторым местным морским животным: диаметр талломов Buellia frigida здесь достигает 55 см, Peltigera rufescens - 50 см, Placopsis contortuplicata - 78 см, Umbilicaria antarctica - 45 см, длина слоевища Usnea antarctica - 67 см.

ЛИТЕРАТУРА

1. Биологические экскурсии/И. В. Измайлов, В. Е. Михлин, Э. В. Шашков и др.-- М.: Просвещение, 1983.

2. Бобров Р. Н. Зеленый патруль: Пособие для учителей.-- М.: Просвещение, 1984.

3. Всесвятский Б. В. Системный подход к школьному биологическому образованию: Книга для учителя.-- М.: Просвещение, 1985.

4. Генке ль П. А. Физиология растений.-- М.: Просвещение, 1984.

5. Голубев И. Р., Новиков Ю. В. Окружающая среда и ее охрана: Пособие для учителей.-- М.: Просвещение, 1985.

6. Емцев В. Т. Рубежи биотехнологии.--М.: Агропромиздат, 1986.

7. Жизнь растений: В 6 т.-- М.: Просвещение, 1976--1982.

8. За хлебный А. Н., Зверев И. Д., Суравегина И. Т. Охрана природы в школьном курсе биологии.-- М.: Просвещение, 1977.

9. Зверев И. Д., Мягкова А. Н. Общая методика преподавания биологии в средней школе.-- М.: Просвещение, 1985.

10. Зверев И. Д., Мягкова А. Н.. Брунов Е. П. Воспитание в процессе обучения биологии/Под ред. И. Д. Зверева.--М.: Просвещение, 1984.

11. Клинковская Н. П., Пасечник В. В. Комнатные растения в школе.-- М.: Просвещение, 1986.

12. Кузнецова В. И. Уроки ботаники.-- М.: Просвещение, 1985. Культ и асов И. М. Экология растений.-- М.: Изд-во МГУ, 1982. Максимова В. П., Ковалева Г. Е., Гольнева Д. П. и др. Современный урок биологии.-- М.: Просвещение, 1985.

13. Методика обучения ботанике/Под ред. Н. В. Падалко.-- М.: Просвещение, 1982.

14. Пугал Н. А., Розенштейн А. М. Кабинет биологии.-- М.: Просвещение, 1983.