Место лишайников в растительном мире

Особенности строения, размножения и жизнедеятельности лишайников. Грибы, входящие в состав лишайников, и их питание. Действие на процесс роста условий окружающей среды: скорость роста и длительность жизни. Адаптация лишайников к условиям произрастания.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 24.10.2011
Размер файла 1,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Вятский государственный университет

Кафедра микробиологии

Курсовая работа

на тему

"Особенности строения и жизнедеятельности лишайников"

Работу выполнил студент

Группа МБ-11

Пономарева Илона

Проверил: Ковина А.Л.

Киров 2011

Оглавление

  • Введение
  • Строение лишайников
  • Размножение лишайников
  • Рост и действие на ростовые процессы условий окружающей среды
  • Особенности жизнедеятельности
  • Значение лишайников
  • Заключение
  • Литература

Введение

Царство Растения (Plantae)

Отдел Лишайники (Lichens, Lichenophyta)

Класс Леканоромицеты (Lecanoromycetes)

Подкласс Леканоромицетовые (Lecanoromycetidae)

Порядок Леканоровые (Lecanorales)

Семейство Кладониевые (Cladoniaceae)

Кладония оленья (Cladonia rangiferina)

Кладония бахромчатая (Cladonia fimbriata)

Порядок Пельтигеровые (Peltigerales)

Семейство Пельтигеровые (Peltigeraceae)

Порядок Телосхистесовые (Teloschistales)

Семейство Телосхистесовые (Teloschistaceae)

"Убогая нищета растительности", "хаос природы" - именно такими эпитетами античные и средневековые ученые награждали лишайники. Природа этих организмов долгое время оставалась загадкой, лишайники относили то ко мхам, то к водорослям, то к возможным плесеням. Ныне лишайники-это уникальные образования, состоящих из выгодного сожительства грибов и водоросли.

Лишайники занимают особое место в растительном мире. Они довольно многообразны по внешнему виду и окраске и насчитывают 26 тысяч видов, объединённых более чем в 400 родов. Наиболее разнообразны в тропиках и субтропиках, обильны в тундре и высокогорьях. Растут на почве, деревьях, гнилой древесине, горных породах.

Цель работы: изучить особенности строения, жизнедеятельности лишайников и их значение.

Строение лишайников

Лишайники занимают особое место в растительном мире. Они представляют собой своеобразные комплексные организмы, образованные в результате сожительства гриба и водоросли. Взаимоотношения гриба и водоросли в лишайниках довольно сложны. Гриб получает от водоросли углеводы и вместе с тем снабжает водоросль водой, минеральными солями, обеспечивает ей защиту от инсоляции и высыхания. Подобные отношения двух организмов в лишайнике рассматривают чаше всего как выгодное сожительство. Замечено, однако, что гриб, входящие в состав лишайников питаются в основном сапрофитно, могут пускать гаустории в живые клетки водоросли, нанося ей вред. У большинства лишайников гаустории пободает только клеточную оболочку, и гриб питается, не убивая водоросли. Очевидно, правильнее считать, что в лишайниках наблюдается умеренный, переносимый паразитизм гриба на водоросли. [2]

Грибы, входящие в состав лишайников относят в большинстве к сумчатым грибам (аскомикоты), у некоторых тропических и субтропических видов-базидиомикоты. Водоросли относят к сине-зеленым и к зеленым. Наиболее часто встречаются трибуксия (Trebouxia), Хлорелла (Chlorella), Трентеполия (Trentepohlia). Из цианобактерий распространены Ностак (Nostok), Хроококк (Chroococcus), Клеокапса (Gloeocapsa).

По внешнему виду талломы (слоевище или тело лишайника) очень разнообразны, и среди них выделяют три основные морфологических типа: накипные, листоватые, кустистые. [1]

Накипные лишайники имеют таллом в виде тонкой корочки, прочно срастающейся с субстратом и неотделимого от него. Иногда они представлены порошковидным налетом. Составляют 80% от всех видов. Самые медленно растущие.

Листоватые лишайники имеют вид мелких чешуек или дорсовентральных пластинок, прикрепляющиеся к субстрату пучками гиф и легко отделяемых без значительного повреждения слоевища. Растут на поверхности почвы, деревьях и других субстратах.

Кустистые лишайники представлены в виде кустиков, образованных тонкими ветвящимися нитями, стволиками или мягкими разветвленными лентами. Они прикрепляются к субстрату только основанием или растут от него вертикально вверх. Растут быстрее всех, формируют заросли на почве.

Слоевище лишайников очень разнообразно по окраске, размерам, форме и строению. Лишайники окрашены в самые различные цвета: белый, розовый, ярко-желтый, оранжевый, оранжево-красный, серый, голубовато-серый, серовато-зеленый, желтовато-зеленый, оливково-коричневый, коричневый, черный и некоторые другие. Окраска слоевища лишайников зависит от наличия пигментов, которые откладываются в оболочках гиф. Наиболее богаты пигментами гифы корового слоя. У лишайников различают пять групп пигментов: зеленые, синие, фиолетовые, красные, коричневые. Важнейшим фактором, влияющим на этот процесс образования пигмента, является свет. Иногда цвет слоевища зависит от окраски лишайниковых кислот, которые откладываются в виде кристаллов или зернышек на поверхности гиф. Чем ярче освещение в месте произрастания лишайника, тем ярче он окрашен. [4]

По анатомическому строению лишайники бывают: гомеомерные и гетеромерные. В гомеомерных лишайниках гифы гриба и водоросли равномерно распределены по всему таллому. Этот тип строения рассматривается как более примитивный. Если рассмотреть поперечный срез такого слоевища под микроскопом, то хорошо видно, что оно образовано беспорядочными переплетениями гиф гриба, среди которых разбросаны отдельные клетки или нити водорослей. Такое строение наиболее характерно для тех лишайников, автотрофный компонент которых являются сине-зеленые водоросли - носток, глеокапса и некоторые другие.

Гетеромерное строение характерно для большинства лишайников. У них в слоевищах можно различить дифференцированные слои. Верхний слой - корковый, сложенный гифами гриба. Он защищает таллом от высыхания и механических воздействий. Следующий от поверхности слой - гонидиальный, или автотрофный в нём располагается водоросли или цианобактерии. В центре располагается сердцевина, состоящая из беспорядочно переплетенных гиф гриба. В сердцевине в основном запасается влага, она также играет роль скелета. У нижней поверхности таллома часто находится нижняя кора с ризоидами, с помощью которых лишайник прикрепляется к субстрату, получает воду и минеральные соли. [1]

Как же воздух проникает в слоевище лишайника? Формы, на поверхности слоевища которых нет корового слоя, образованы рыхлыми сердцевинными гифами. В таком случае воздух беспрепятственно по промежуткам между рыхло расположенными гифами проникает к водорослям, которые разбросаны отдельными группами. У крупнолистоватых лишайников на нижней стороне слоевищ также не развивается коровой слой, ее образуют рыхло расположенные сердцевинные гифы. И у этих лишайников воздух свободно проникает в сердцевину и далее по промежуткам между гифами к клеткам водорослей. Но такие случаи являются исключением. У большинства лишайников на поверхности слоевища образуется плотный коровой слой и доступ воздуха во внутренние слои слоевища сильно затруднен. Для осуществления нормального газообмена на поверхности слоевища лишайников образуются особые отверстия - специальные органы, которые служат для аэрации внутренних частей растения. Это разрывы коры, через которые воздух, как через маленькие форточки, проникает внутрь слоевища. Они являются органами газообмена. На нижней поверхности листоватых лишайников можно заметить круглые правильной формы белые углубления. Эти разрывы нижней коры лишайника, по форме напоминающие маленькие чашечки. Дно их выстлано рыхлорасположенными клетками сердцевины, через промежутки между которыми воздух легко проникает в сердцевину. [6]

Размножение лишайников

Лишайники могут размножаться вегетативным способом, при помощи отломившихся участков таллома. Многие листоватые и кустистые лишайники размножаются соредиями и изидиями.

Соредии состоят из одной или нескольких клеток водоросли, оплетенными гифами граба. Скопления соредий разрывают корковый слой и выходят на поверхность таллома в виде соралей, образующих поросшие налеты. Соредии разносятся ветром, каплями дождя и при благоприятных условиях прорастают в новые талломы лишайников.

Изидии представляют собой мельчайшие выросты таллома в виде палочек, бугорков, всегда покрыты снаружи корой, которые отламываются и прорастают в новые слоевища. Изидии так же распространяются ветром, дождем и животными и при попадании на подходящий субстрат прорастают, давая начало новому лишайнику.

Каждый компонент лишайника, и грабы и водоросли (цианобактерии), могут размножаться самостоятельно, но для образования нового таллома им необходимо встретиться. Водоросли делятся простым делением или размножаются автоспорами, грабы могут размножаться половым путем, образуя апотеции и перитеции с сумками и сумкоспорами. Плодовые тела грабов обычно различимы на поверхности талломов лишайников в виде темных точек, дисков, подушечек. [5]

Рост и действие на ростовые процессы условий окружающей среды

Ростовые процессы у лишайников протекают очень медленно. Скорость роста у разных видов различна и зависит от действия внешних факторов.

Наиболее медленно растут накипные лишайники. Их ежегодный прирост составляет 0,5-1 мм. Кустистые виды вырастают за год на 2-7 мм, крупнопластичные - на 1-3 см. В начале развития лишайники растут более интенсивно, так как образуемые автотрофным компонентом органические вещества равномерно распределяются по всему слоевищу. Далее рост замедляется или даже прекращается. Нередко слоевище в центральной части отмирает, а на периферии рост продолжается.

В связи с медленным ростом лишайники живут очень долго, так как значительную часть своей жизни они находятся в высушенном состоянии, аналогичном состоянию покоя у высших растений. Обычно их возраст достигает 50-100 лет. Накипные лишайники достигают возраста 1000 лет, 4000 лет. Большая продолжительность жизни лишайников используется для определения минимальных возрастов субстратов. Лихенология нашла наиболее широкое применение при датировке моренных образований современных ледников, селевых потоков, обвалов, времени образования осыпей, береговых валов и террас.

На рост лишайников оказывают влияние условия освещенности, температуры, влажности. Эти факторы прежде всего действуют на фотосинтетическую активность. Одним из показателей реакции организма на изменение условий водного и температурного режимов у экологически различных видов является изменение каталазной активности.

Теплоустойчивость лишайников весьма различна и зависит от их места обитаний, причем обнаружить ее можно по активности фермента. Этот показатель рекомендуется использовать для экологической характеристики видов.

Для лишайников характерна адаптация к условиям их произрастания. Например, оптимум температуры для фотосинтеза антарктических лишайников лежит ниже 0°С, а у лишайников, обитающих на поверхности скал на южных склонах гор в Японии, - выше +20°С.

С увеличением влажности таллома темновое дыхание и фотосинтез возрастают. Затем темновое дыхание, вплоть до насыщения таллома водой, остается на постоянном уровне, а фотосинтез при дальнейшем увеличении влажности обнаруживает депрессию после достижения максимального поглощения С02, причем повышенная температура вызывает более сильную депрессию фотосинтеза.

Особой чувствительностью обладают лишайники к загрязнению воздуха промышленными отходами, действие которых обратно пропорционально расстоянию от источника загрязнения. Лишайники накапливают тяжелые металлы, содержащиеся в атмосферных осадках в 2-5 раз больше, чем высшие растения, причем эпифитные - интенсивнее, чем напочвенные. При повышенной загрязненности, встречающейся не только в промышленных центрах, но и в зеленых зонах, окружающих города, в ботанических садах, парках и скверах, рост лишайников прекращается и они исчезают. Первыми гибнут кустистые лишайники, за ними листовые, а затем и накипные. [6]

Особенности жизнедеятельности

Лишайники - очень неприхотливые растения. Они растут в самых бесплодных местах: пустынях, камнях, скалах, в местах, где не живут другие растения. Растут лишайники очень медленно. Например "олений мох" за год вырастает всего на 1-3 мм.

В жаркие дни лишайники настолько высыхают, что кажутся совершенно безжизненными и легко крошатся, но стоит пройти дождю, как они вновь оживают. Смачиваясь дождем, лишайники очень быстро поглощают воду (в 3-35 раз больше собственной массы). Если сухой хрупкий лишайник погрузить в воду, он станет через несколько минут мягким и гибким. Так действует простой физический процесс впитывания жидкости, аналогичный наблюдаемому в случае промокательной бумаги. Максимально жизнеспособен лишайник, если судить по фотосинтезу, после того как, пропитавшись водой, начинает подсыхать. Фотосинтез идет наиболее интенсивно при влажности 65-90 % предельной влагоемкости. Ниже этого уровня, если потеря воды продолжается, скорость фотосинтеза падает. Во многих местообитаниях влажность лишайников сильно колеблется в течение суток. И у многих из них фотосинтез возможен в течение лишь нескольких часов, обычно рано утром после смачивания туманом или росой. Следствие этого - очень низкая скорость роста лишайников. Их радиус увеличивается на 0,1-10 мм в год. Если, исходя из размеров, рассчитать возраст некоторых зрелых лишайников, то получится 4500 и более лет. Наиболее активно растут и развиваются эти организмы на морских побережьях или в горах с обильными туманами.

Лишайники чувствительны к наличию в воздухе вредных примесей, особенно содержащих тяжелые металлы, они особо чувствительны к токсичным веществам. Так как не могут выделять в среду впитанные элементы. Яды вызывают разрушение хлорофилла в клетках водорослей или цианобактерий. В последнее время они широко применяются при оценке загрязнения воздуха и для контроля радиационной обстановки. По-видимому, лишайники поглощают некоторые минеральные вещества из своего субстрата (это подтверждается тем, что ряд их видов обитает только на особых горных породах, почвах или древесных стволах), но большая часть элементов улавливается ими из воздуха и дождевой воды.

Содержащиеся в лишайниках вещества подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относятся вещества, участвующие в клеточном обмене и в строении тела, к вторичным - клеточные продукты обмена веществ, называемые еще лишайниковыми кислотами.

Первичные вещества в основном представлены углеводами, обмен которых протекает так же, как и у других растений. В гифах лишайников обнаружены хитин (характерен для большинства грибов) и полисахарид лихенин, называемый еще лишайниковым крахмалом. В некоторых лишайниках количество лихенина доходит до 45-50 % на сухое вещество. Синтез лихенина в лабораторных условиях еще не осуществлен. Организм человека лихенин не усваивает. Его можно использовать в качестве желирующего вещества в кондитерской промышленности, в приготовлении ягодных киселей. Лихенин усваивается северными оленями благодаря гидролизу бактериями, находящимися в пищеварительном канале.

В оболочках гиф содержатся гемицеллюлозы, в межклеточных пространствах - пектиновые вещества, которые, впитывая воду, вызывают набухание слоевища. В относительно большом количестве (до 5 % воздушно-сухой массы) содержатся дисахариды.

Лишайники содержат много ферментов - амилазу, инвертазу, уреазу, каталазу, лихеназу и другие, в том числе и ферменты внеклеточного действия.

Богаты лишайники и витаминами, в числе которых аскорбиновая и никотиновая кислоты, биотин, цианокобаламин и др. [5]

Вторичные лишайниковые вещества, на долю которых приходится до 5 % сухой массы, представляют собой соединения фенольного характера, близкие по своей природе к дубильным веществам растений, но более простого строения. Общее их количество достигает 270, из которых около 80 встречаются только в лишайниках. Для определения содержания и распределения лишайниковых веществ используется метод цветной катодной люминесценции. Лишайниковые кислоты почти нерастворимы в воде, но растворяются в этиловом и петролейном эфире, бензоле, ацетоне и щелочах. Одни из них бесцветны, другие, напротив, окрашены в желтый, красный, бурый, или черный цвета и почти все имеют горький вкус. Многие лишайники, произрастающие на древесине, делают ее устойчивой к поражению дереворазрушающими грибами. Связано это с переходом лишайниковых кислот в древесину.

Синтез лишайниковых веществ связан с деятельностью как автотрофного компонента, образующего углеводы, так и гетеротрофного, превращающего углеводы в другие соединения. Показано, что некоторые лишайниковые кислоты приближают физиологические характеристики культивируемых водорослей к симбиотическому состоянию, т.е. эти соединения, видимо, участвуют в регуляции взаимоотношений лишайниковых симбионтов.

Лишайниковые вещества обладают антибиотическим действием и используются в медицине. Препараты, полученные из лишайников, обладают антибактериальным действием на различные стрептококки, стафилококки, пневмококки и туберкулезную палочку. В некоторых лишайниках содержатся ароматические вещества и эфирные масла. [4]

Значение лишайников

Широкое распространение лишайников на земном шаре свидетельствует об их огромном значении. Особенно велика их роль в тундре и лесотундре, где они составляют заметную часть растительного покрова и где с ними связана жизнь большой группы животных: они являются убежищем для беспозвоночных и мелких позвоночных животных, пищей для них и для крупных позвоночных, таких как северный олень. Лишайник исландский мох в северных странах используется в качестве дополнения к корму домашних животных и добавки при выпечке хлеба. [3]

Во всех биогеоценозах лишайники выполняют фотосинтетическую, почвообразовательную функции. Значение лишайников а природе заключается главным образом в том, что они первыми появляются в самых бесплодных местах. Отмирая они образуют перегной, на котором могут потом переселяться другие растения. Выделяя особые кислоты, лишайники медленно разрушают горные породы.

В хозяйственной деятельности человека лишайники могут использоваться как продуценты лишайниковых кислот - соединений, обладающих антибиотическими свойствами. Широкое применение лишайников в медицине основано на их тонизирующих и антисептических свойствах. Вырабатываемые ими лишайниковые кислоты обладают антимикробной активностью в отношении стафилококков, стрептококков, туберкулезной палочки, а также успешно применяются при лечении дерматитов.

С древних времен известно использование лишайников в парфюмерии, основанное на высоком содержании в их слоевищах ароматических веществ и эфирных масел. В частности, дубовый мох используется при изготовлении духов.

В качестве красителей эта группа растений известна также очень давно, а шотландский твид до сих пор окрашивается экстрактами лишайников. Широко используемый в химии индикатор лакмус также является производным лишайников.

Лишайники чувствительны к наличию в воздухе вредных примесей, особенно содержащих тяжелые металлы, В последнее время они широко применяются при оценке загрязнения воздуха и для контроля радиационной.

лишайник растительный адаптация рост

Заключение

Итак, лишайники - это группа низших растений, образованных грибами и водорослями. Специфический признак лишайников - выгодное сожительство двух разных организмов: гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли, В лишайнике оба эти компонента вступают в тесные взаимоотношения. По внешнему виду лишайники очень разнообразны, могут быть разной формы (в зависимости от состава), разного цвета (в зависимости от пигмента).

Они широко распространены в природе. В тундре и лесотундре и в лесных биоценозах они составляют значительную часть растительного покрова. Лишайникам нередко принадлежит роль пионеров при заселении каменистых субстратов в горах, Арктике и других районах земного шара.

Лишайники имеют большое значение в природе, хозяйственной деятельности, так же в медицине и парфюмерии

Литература

1. Ботаника с основами экологии // Л.В. Кудряшов, М.А. Гуленкова, В.Н. Козлова, Г.Б. Родионова. - М.: Просвещение 1979-320с

2. Ботаника: учебник для 5-6 класса средней школы. - 19 издание/ В.А. Корчагина, переработка А.Н. Салтыковым. - М.: Просвещение, 1987. - 256с.

3. Научно-популярный журнал "вокруг света" // М.А. Клепиков-М.: 2005. №5 (2776) - 10-18с

4. Ботаника: учебник для вузов // Р.В. Камелина. - СПб.: СПХФА, 2001. - 680с.

5. Физиология растений // Полевой В.В. - М., 1999. - 356с.

6. www.botanichka.ru

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Значение лишайников и их роль в тундре. Анатомия слоевища лишайников. Виды лишайников, способы их размножения. Отношения гриба и водоросли в лишайнике. Специфический признак лишайников. Формы слоевища лишайников: накипные, листоватые и кустистые.

    реферат [620,4 K], добавлен 05.06.2010

  • Географическое распространение и экологические группы лишайников. Способы питания, размножение, развитие и созревание плодового тела у лишайников. Взаимодействия гриба и водоросли. Роль лишайников в жизни животных. Практическое значение лишайников.

    реферат [36,8 K], добавлен 12.01.2012

  • Изучение лишайников — своеобразной группы комплексных растений, тело которых состоит из находящихся в симбиотических отношениях двух различных организмов: гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. Питание лишайников, интенсивность фотосинтеза.

    реферат [26,5 K], добавлен 25.04.2010

  • Особенности биологии лишайников. Видовой состав лишайников ботанических садов Российской Федерации. Характеристика отдела дендрологии. Широколиственные породы деревьев, находящиеся в условиях Карелии на северном ареале. Интродукция древесных растений.

    курсовая работа [961,9 K], добавлен 06.05.2014

  • Характеристика первичных и вторичных веществ, содержащихся в лишайниках. Особенности синтеза лишайниковых веществ, который связан с деятельностью фикобионта и микобионта. Исследование влияния на ростовые процессы лишайников условий окружающей среды.

    реферат [25,7 K], добавлен 26.04.2010

  • Анализ истории изучения лишайников на территории Подосиновского района, особенности их анатомии и физиологии. Исследование лишайников района п. Демьяново, их разновидности, выбор материалов и методики, формирование и анализ полученных результатов.

    контрольная работа [29,0 K], добавлен 28.09.2010

  • Общая характеристика отдела Лишайники, их отличие от других растений. Особенности морфологического и анатомического строения листоватых лишайников. Вегетативное тело лишайника, называемое таломмом или слоевищем. Водорослевый компонент (фикобионт).

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 14.01.2014

  • Исследование особенностей морфологического и анатомического строения лишайников. Взаимоотношение водорослевого и грибного компонентов лишайника. Характеристика влияния климатических факторов на расселение лишайников. Типология сосновых лесов Беларуси.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.12.2016

  • Определение степени сходства видового состава лишайников на разных породах деревьев. Экологическая оценка местообитаний эпифитных лишайников. Приуроченность эпифитных лишайников окрестностей села Зилаир Зилаирского района к определенным породам деревьев.

    дипломная работа [3,2 M], добавлен 13.11.2014

  • Компоненты и анатомическое строение слоевища лишайников. Вегетативное, бесполое и половое их размножение. Биологическая характеристика гипогимнии вздутой Hypogymnia physodes. Чувствительность отдельных видов лишайников к загрязнению окружающей среды.

    курсовая работа [112,2 K], добавлен 09.02.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.