Низшие и высшие грибы. Лишайники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Низшие и высшие грибы. Лишайники

План

гриб водоросль лишайник

1. Общая характеристика лишайников

2. Характеристика грибов, входящих в состав лишайников

3. Характеристика водорослей, входящих в состав лишайников

4. Размножение лишайников

5. Значение лишайников

6. Общая характеристика грибов

7. Систематика грибов

Литература

1. Общая характеристика лишайников

Лишайники - своеобразная группа симбиотических организмов, в теле которых сосуществуют два организма: водоросль (автотрофный фикобионт) и гриб (гетеротрофный микобионт). Этот единый симбиотический организм имеет свои морфолого-анатомические, физиолого-биохимические и экологические особенности.

Вегетативное тело лишайников, как и водорослей, называют слоевищем, или талломом, окраска которого зависит от тех или иных пигментов. Оно представлено разветвленным и разделенным на клетки гаплоидным мицелием.

О характере взаимоотношений водоросли и гриба в лишайнике нет единого мнения. Многие авторы, сторонники мутуалистического симбиоза, считают, что между ними существует гармония, приносящая взаимную выгоду. Другие полагают, что существует контролируемый паразитизм гриба на водоросли. Тем не менее, лишайник - это единый организм.

Лишайники чрезвычайно выносливы: большинство их выносит полное высыхание. В обезвоженном состоянии влажность слоевища составляет 2-10 % от сухой массы. Фотосинтез и питание в это время у них прекращается. Лишайники могут очень быстро поглощать влагу и их масса может увеличиться от 3 до 35 раз. Считают, что оптимальная для фотосинтеза влажность лишайников - 65-90 %. Рост их также, по-видимому, зависит от влажности. Наиболее интенсивно лишайники растут на морских побережьях и в горах при обильных туманах. Они широко представлены в тундре.

Минеральное питание лишайников происходит не только через субстрат, но и из атмосферного воздуха, осадков, пыли.

Наука, изучающая лишайники, называется лихенологией. Существует примерно 18 тыс. видов лишайников. Лишайники широко распространены в природе. Семь видов найдено в Антарктиде. Лишайники живут на самых разнообразных субстратах: на голых скалах, на голой почве, на стволах деревьев, на листьях высших растений, являясь пионерами-почвообразователями. Размеры их - от микроскопических ("манна небесная") до десятков сантиметров ("бородач" уснея - Usnea).

2. Характеристика грибов, входящих в состав лишайников

Грибы, входящие в состав лишайников, как правило, относятся к классу аскомицетов, или сумчатых грибов, - Ascomycetes. В классе насчитывается более 30 тыс. видов. Среди аскомицетов имеются одноклеточные (дрожжи - роды Saccharomyces, Candida и др.) и многоклеточные виды (сморчки, строчки, трюфели и др.). Они широко распространены во всех природных зонах. По способу питания это чаще всего сапрофиты.

Грибы в лишайниках представлены тонкими простыми или ветвящимися гифами с двуслойной клеточной стенкой. Некоторые гифы имеют толстую клеточную стенку, способную разбухать и задерживать воду. У лишайников есть специфические для них жировые клетки, или жировые гифы, в которых содержится жир в виде небольших капель. Переплетаясь, гифы гриба образуют ложную ткань - основу разнообразной дифференциации слоевища. Различают три типа слоевищ: накипный, листоватый и кустистый. Между типами существуют переходные формы. Наиболее просто устроены накипные лишайники. Они имеют вид налетов или корочек (например, графис - Graphis scripta), плотно срастающихся с субстратом. Листоватые лишайники имеют форму корочек, розеток, лопастных пластинок (ксантория Xanthoria). У кустистых слоевище разветвляется и срастается с субстратом только своим основанием (кладония - Cladonia, цетрария - Cetraria, уснея - Usnea).

По анатомическому строению различают два вида слоевищ: гомеомерный и гетеромерный. Гомеомерный тип строения слоевища более примитивный: клетки фикобионта (водоросли) распределены равномерно и грибные гифы проходят по всем направлениям, например у видов рода коллема (Collema). У слоевищ гетеромерных лишайников (ксантория настенная - Xanthoria parietina и гипогимния вздутая - Hypogymnia physodes) на поперечном срезе различимы несколько слоев: верхняя и нижняя кора (коровый слой), сформированные плотным сплетением гиф, слой водорослей, рыхло лежащих среди гиф, и далее, внутри, сердцевина, составленная из рыхло расположенных грибных гиф с большими пустотами, заполненными воздухом. Из сердцевины через нижнюю кору грибные гифы прикрепляют лишайник к субстрату. Такое строение имеют кустистые лишайники.

3. Характеристика водорослей, входящих в состав лишайников

Водоросли, входящие в состав лишайников, в основном из отдела Зеленые (роды требоксия - Trebouxia, псевдотребоксия - Pseudotrebouxia и трентеполия - Trentepohlia), реже из отдела Сине-зеленые (носток - Nostoc, анабена - Anabaena и др.) Всего в лишайниках выявлено 26-28 родов водорослей. Водоросли, живущие с грибом, значительно отличаются от свободноживущих водорослей: увеличиваются размеры клеток, уменьшается количество отлагающихся запасных питательных веществ, колониальные и нитчатые водоросли часто распадаются на отдельные клетки.

4. Размножение лишайников

У лишайников существуют три типа размножения: вегетативное, бесполое и половое. Наиболее часто наблюдается вегетативное размножение (регенерация из отдельных участков слоевища). Попав в соответствующие условия, участки лишайников могут развить новое слоевище. Многие листоватые и кустистые лишайники размножаются соредиями и изидиями. Соредии состоят из одной или нескольких клеток, оплетенных гифами гриба. Каплями дождя или ветра эти образования уносятся от материнского организма и, попав в благоприятные условия, прорастают в новые слоевища. Изидии - это разнообразные выросты слоевища в виде бугорков, всегда покрытых корой; при отрывании они также уносятся и в благоприятных условиях прорастают в новое слоевище.

При бесполом размножении у гриба образуются споры. Половой процесс сходен с половым процессом сумчатых грибов. Лишайники являются индикаторами чистоты воздуха. Они не выносят загрязненности атмосферы, особенно сернистые соединения. Кустистые лишайники наиболее требовательны к чистоте окружающей среды, листоватые могут переносить небольшие загрязнения, а накипные - самые выносливые к загрязнению, однако там, где они встречаются, относительно чистый воздух.

5. Значение лишайников

Лишайники - пионеры будущих биогеоцинозов. Поселяясь, например, на голых скалах, они постепенно разрушают их. В результате их жизнедеятельности подготавливается почва для постепенной сукцессии от разных видов лишайников до высших сосудистых растений.

Лишайники тундр - основной корм северных оленей. Это виды "оленьего мха" (ягеля), или Cladonia. Кроме оленей мхом питаются сельскохозяйственные животные - свиньи, овцы, коровы, а также беспозвоночные (некоторые виды улиток и др.).

Известно использование лишайников в рационе человека. Некоторые лишайники применяются как ароматизаторы при выпечке хлеба. В качестве источника витамина С и противовоспалительного средства от пневмонии и других заболеваний дыхательной системы употребляют цетрарию - Cetraria. Во время Великой Отечественной войны в СССР разработали способ получения глюкозы из слоевищ лишайников.

Некоторые виды используются в качестве красителей и лакмуса в парфюмерной промышленности. Антибиотические вещества (усниновая кислота) некоторых лишайников используют в медицине. В археологии соредии и изидии лишайников служат индикаторами возраста горных пород.

6. Общая характеристика грибов

Грибы - довольно обширная группа, насчитывающая около 120 тыс. видов. Они образуют особое царство гетеротрофных организмов, которые для своего питания нуждаются в готовых органических веществах. Гетеротрофное питание, присутствие в обмене веществ мочевины, в стенках клеток хитина, запасного вещества гликогена сближает их с животными, а по способу питания (всасывание питательных веществ) и неограниченному росту в течение всей жизни они близки к растениям.

Грибы разнообразны по внешнему виду, размерам и по месту обитания. Но у них много общего в строении тела и отдельной клетки. Все тело - мицелий, или грибница, образовано гифами. Клетка гриба имеют прочную стенку, состоящую из полисахарида - хитина. В клетке одно или несколько ядер. В цитоплазме есть ферменты, аминокислоты, углеводы, липиды, в вакуолях - волютин, гликоген, жиры. Пластиды отсутствуют.

Вегетативное размножение осуществляется участками мицелия. Бесполое размножение - с помощью гиф, эндогенных и экзогенных. Для дрожжей характерно почкование клеток. Для полового размножения у большинства грибов специализированных органов нет.

Вид полового процесса связан с размером и подвижностью половых клеток. У некоторых грибов половой процесс представляет собой слияние двух вегетативных клеток мицелия.

Благодаря большому количеству ферментов в клетках грибы распространены на разных субстратах. Почвенные грибы участвуют в минерализации органических веществ и образовании гумуса. В этой группе есть микоризообразователи (сожительство корней растений с гифами гриба).

Другая группа грибов живет на живой или мертвой древесине, на древесине жилищных построек. Многие грибы - паразиты животных и растений.

Патогенные грибы вызывают у растений ряд заболеваний: мучнистую росу, фитофтору томатов, картофеля, головню и спорынью злаковых растений. Среди грибов есть также много возбудителей болезней человека и животных. Есть специфическая группа грибов, обитающая на промышленных материалах (металл), бумаге, книгах, рукописях, вызывая их разрушение.

Значение грибов в природе и жизни человека велико и разнообразно. Они участвуют в круговороте веществ, минерализуя органические вещества (остатки растений и животных), способствуют плодородию почвы.

Присутствие в клетке гриба большого количества ферментов позволило использовать их в разных отраслях промышленности: для осветления соков, переработки сырья, грубых кормов, разрушения бумажных отходов, получения антибиотиков, гормонов роста.

7. Систематика грибов

Отдел Зигомикоты (Zygomycota). Около 600 видов. Большинство - наземные организмы, некоторые - паразиты других грибов, животных и человека. Мицелии многоядерные, не разделенные на отдельные клетки. Половой процесс - зигогамия. Сливаются два многоклеточных гаметангия, отделенные септами от мицелия. После образуется зигоспорангий, находящийся некоторое время в состоянии покоя. Позднее зигоспорангий прорастает и происходит мейоз, формируются споры. Наиболее обычны представители рода Мукор. Они образуют белый или серый налет на пищевых продуктах. Некотороые мукоровые вызывают микозы легких, головного мозга и других органов человека. Около 100 видов этого отдела формируют эндомикоризу.

Отдел Аскомицеты (Ascomycota) включает более 30 000 видов. Помимо одоклеточных, в отдел входят многочисленные макроскопические грибы с крупными плодовыми телами. Чаще всего сапротрофы, обитающие в почве, реже паразиты. Являются возбудителями болезней некоторых культурных растений (мучнистая роса, парша яблони и т.д.). Клеточная стенка двуслойная, количество хитина в ней невелико (10-25 %). В цикле развития большое значение принадлежит бесполому размножению. Споры бесполого размножения (конидии) образуются экзогенно. Важнейшая группа - дрожжи, способные сбраживать углеводы. Пекарские дрожжи представлены сотнями рас (винными, хлебопекарными, пивными и т.д.). Другой важный представитель - спорынья, алкалоиды которой применяются для лечения сердечно-сосудистых, нервных и других заболеваний, в акушерско-гинекологической практике.

Отдел Базидиомикоты (Basidiomycota). Объединяют 25-30 тыс. видов. Половой процесс упрощен. В цикле развития господствует дикарионтическая стадия. В зависимости от субстрата, на котором развиваются базидиомикоты, среди них выделяют несколько экологических групп: ксилофилы (обитают на древесине - вешенка, трутовики), почвенные сапротрофы (растут на опаде и горизонтах гумусового слоя - шампиньоны), микоризные грибы.

Отдел Дейтеромикоты (Deuteromycota) включает 25-30 тыс. видов. К этому отделу отнесены грибы, чей жизненный цикл проходит в гаплоидной стадии без полового процесса. Типичные представители - грибы рода Фузариум (возбудитель увядания многих культурных растений), Пеницилл и Аспергилл (используются для биотехнологического производства ряда органических кислот, ферментов, антибиотиков). Часть дейтеромикот выделяют высокотоксичные соединения микотоксины.

Литература

1. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А., «Ботаника». Санкт-Петербург, 2003.

2. Долгачева В.С., Алексахина Е.М. М.: Academia, 2003. 416с. ISBN 5-7695-0916-3

3. Жизнь растений. Т. 2-3. Под ред. Ал.А. Федорова. М.: Просвещение, 1976-1977.

4. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. «Современная ботаника», М., Мир, 1990.

5. Бавтуто Г.А., Еремин В.М. Практикум по анатомии и морфологии растений //Минск: ООО «Новое знание», 2002.

6. Бавтуто Г.А., Еремин В.М., Жигар М.П. Атлас по анатомии растений //Минск. Ураджай, 2001.

Размещено на Allbest.ru