Kira Stoletova
Cea mai misterioasă simbioză de ciuperci și alge este departamentul Licheni. Un organism format din două componente este studiat de o știință numită lichenologie. Până acum, oamenii de știință nu au reușit să stabilească natura apariției lor și sunt obținute în condiții de laborator cu mare dificultate.
Compozitia corpului
Anterior se credea că simbioza ciupercilor și algelor în lichen este reprezentată de un mod reciproc avantajos de coexistență a două organisme, în care:
- ciupercile primesc carbohidrați produși de a doua componentă în timpul fotosintezei;
- algele au nevoie de minerale și acoperire pentru a le proteja de secetă.
Irina Selyutina (Biolog):
În zilele noastre uniunea este reprezentată diferit: sporii ciupercii își aleg o „asistentă”, dar aceasta din urmă poate rezista unirii. Regula principală în simbioză este coexistența reciproc avantajoasă. Un lichen se va dovedi dacă ambele componente întâmpină dificultăți în a trăi singure: le lipsește nutriție, lumină și temperatură. Factorii favorabili nu îi obligă să se unească.
Ciupercile care interacționează se comportă diferit cu algele. Formează hife cu toate speciile disponibile, dar unele dintre ele sunt pur și simplu mâncate. Sinteza apare doar cu clase similare. În coexistență, ambele organisme își schimbă structura și aspectul.
Structura corpului
Din punct de vedere structural, lichenul este format din două componente: hife fungice cu alge țesute în ele.
Componenta algă este un ficobiont, care poate fi reprezentat de cianobacterii (alge albastre-verzi), alge verzi sau galben-verzi. Componenta fungică sau micobiont - marsupial sau bazidiomicete.
Dacă aranjarea algelor este uniformă pe întregul talus, se numește homeomer, iar dacă numai în stratul superior, se numește heteromer. Acesta este așa-numitul talus, sau talus, sau corpul lichenului.
Structura internă a talului lichenului include următoarele componente:
- Crusta superioară (stratul cortical): formată din hife strâns întrepătrunse. Este colorat în diferite culori datorită prezenței pigmenților. Această crustă este mai groasă și oferă protecție și absorbție a apei din aer.
- Stratul central: format din hifele interne ale ciupercii și celulele verzi ale algelor, cu care sunt asociate fotosinteza, transformarea și depozitarea substanțelor.
- Pielea inferioară (stratul cortical): subțire, echipată cu rizoizi, datorită cărora corpul lichenului este atașat de substrat. În plus, hifele secretă acizi care pot dizolva substratul și pot absorbi mineralele.
Pe baza aspectului lor, se disting următoarele tipuri de talus:
- scară;
- cu frunze;
- stufos.
Primele arată ca o crustă subțire, solid topită cu suprafața. Cele cu frunze sunt susținute de mănunchiuri de hife - rizoizi. Cele stufoase arată ca un tufiș agățat sau o barbă.
Culoarea poate fi gri, maro, verzuie, galbenă sau neagră. Concentrația este reglată de coloranți specifici, conținutul de fier și acizii din mediu.
Metode de reproducere și ciclu de viață
La lichen, ambele componente sunt înzestrate cu capacitatea de a se reproduce. Ciuperca se reproduce vegetativ - prin părți ale talului sau cu ajutorul sporilor. Anexele corpului sunt smulse din talus și mișcate de animale, oameni sau vânt. Se răspândește și controversa.
A doua componentă este împărțită vegetativ. Complexul simbiotic îmbunătățește capacitatea de reproducere. Și unele specii practic nu există în afara lichenului.
Irina Selyutina (Biolog):
Lichenii se reproduc fie prin spori, care sunt formați de micobiont pe cale sexuală sau asexuată, fie vegetativ.
În timpul reproducerii sexuale Pe talii lichenilor, ca urmare a procesului sexual, se formează sporularea sexuală sub formă de corpi fructiferi (apotecii; peritecii și gasterotecii sunt cunoscute la licheni).
Pe lângă sporii formați în timpul procesului sexual, lichenii au și sporulare asexuată– conidii, picnoconidii și stilospori care apar exogen la suprafața conidioforilor.
În timpul înmulțirii vegetative de obicei, există o separare a bucăților de talus, care pot fi smulse de rafale de vânt sau de soredii (glomeruli mici microscopic alcătuiți din una sau mai multe celule de alge înconjurate de hife fungice) sau isidie (excrescențe mici pe suprafața superioară a talului). ).
Organismele cresc încet. Formează o creștere pe an de la 0,25 la 10 mm. Dar nu sunt pretențioși față de condițiile de mediu:
- cresc pe roci, sol, trunchiuri și ramuri de copaci, pe anorganice: sticlă, metal;
- rezista la deshidratare.
Tolerante la temperaturi de la -47 la 80℃, 200 de specii trăiesc în Antarctica. Au putut trăi în afara atmosferei pământului timp de aproximativ două săptămâni. Lichenii sunt indicatori ai curățeniei mediului - nu se găsesc în locuri cu poluare puternică.
Rolul lichenilor
Există aproximativ 20 de mii de specii. Simbiotul formează o rețea de distribuție în întreaga lume. Organisme de importanță deosebită în zonele de tundra și pădure:
- Serviți ca hrană pentru reni.
- Ei iau parte la degradarea rocilor și la formarea solului.
- Ele devin un loc pentru reproducerea și reședința unui număr de animale nevertebrate.
O persoană le folosește:
- Pentru a determina vârsta rocilor, deoarece lichenii înșiși trăiesc până la 4500 de mii de ani.
- Pentru a obține antibiotice, aveți nevoie de speciile de Cetraria, Cladonia, Parmelia și Usnea.
Simbioză. Știința populară cu Anna Urmantseva.
Concluzie
Unirea simbiotică a două organisme este încă în studiu. Dacă anterior se putea obține doar 1 organism din 800 de încercări în laborator, acum, datorită descoperirilor, studiul se mișcă mai repede. Când au succes, ambele organisme beneficiază de coexistență.
În primele clasificări, oamenii de știință au împărțit toate ființele vii în doar două regate - animale și plante. Acum multe organisme clasificate anterior ca plante sunt clasificate în regate separate. Unele dintre ele ne sunt familiare. Acestea sunt, de exemplu, ciuperci - ciupercile familiare cu capac, precum și mucegaiuri, mucegaiuri, rugini etc. Lichenii care cresc pe stânci și pe trunchiurile copacilor constau din două organisme care trăiesc împreună - o ciupercă și o alge.
DIFERENȚE IMPORTANTE
Anterior se credea că ciupercile sunt plante primitive care nu aveau frunze. Acum știm că ciupercile diferă de plantele reale în multe privințe. Substanțele care alcătuiesc ciupercile nu sunt ca cele pe care le găsim nici măcar în cele mai simple plante reale. Dar principala diferență este că ciupercile nu sunt capabile să producă hrană pentru ele însele, adică nu sunt capabile de fotosinteză. Ciupercile extrag nutrienții din alte organisme - vii sau moarte -. Multe ciuperci cu capac se hrănesc cu substratul pe care cresc - lemn putrezit sau gunoi de grajd.
AJUTOR RECIPROC
Lichenii pot supraviețui în cele mai dure condiții. Ele cresc în soluri sărace, pe stânci, în regiunile cele mai reci din Arctica. Mulți se dezvoltă extrem de lent. Această capacitate de a supraviețui în condiții dificile se datorează faptului că în corpul lichenului sunt prezente două organisme - o ciupercă și o alge. Niciunul dintre ei nu ar putea supraviețui singur în aceste condiții. Algele sunt de obicei situate în mijlocul unui astfel de „sandwich”, între două straturi ale ciupercii. Straturile ciupercii protejează algele și le alimentează cu apă, iar algele produc hrană atât pentru ea însăși, cât și pentru ciupercă prin procesul de fotosinteză.
- Diatomeele sunt organisme unicelulare asemănătoare plantelor care trăiesc în mare. De obicei sunt incluși în regatul protiștilor (monocelulari).
- Ciupercile capac se reproduc prin dispersarea a milioane de spori minuscoli. În prima etapă, un miceliu (miceliu fungic) crește din spor. Mai târziu, pe miceliu apar corpi fructiferi, capabili să formeze noi spori.
- Multe ciuperci cresc în locuri întunecate și umede, cum ar fi solul de pădure. Se hrănesc cu lemn putrezit și alte materiale vegetale.
- Majoritatea algelor trăiesc în mare sau în largul coastei.
- Un lichen este format din două organisme - o algă care produce hrană prin fotosinteză și o ciupercă care absoarbe apa.
- Algele marine Laminaria atinge o lungime de 65 m.
Structura și activitatea lichenilor
Lichenii sunt un grup de organisme foarte deosebite, al căror corp este format din două componente - o ciupercă (micobiont) și o alge (ficobiont).
Nota 1
Știința care studiază lichenii se numește lichenologie.
Corpul vegetativ al lichenului - talul sau talul - este format prin împletirea hifelor fungice, iar printre acestea se află celule sau fire de alge - uniform (talul de tip homeomeric), sau numai în stratul superior (talul de tipul heteromer).
În majoritatea lichenilor, ficobiont este alga verde unicelulară Trebuxia, dar încă 28 de genuri de alge pot face parte din licheni. Printre acestea se numără albastru-verde, verde, galben-verde și maro.
Pentru o lungă perioadă de timp, relația dintre o ciupercă și o alge în organismul lichen a fost considerată ca o existență reciproc avantajoasă pentru ambele organisme (simbioză), deoarece, ca urmare, organismul său heterotrof al ciupercii a primit substanțe organice din algele autotrofe, iar organismul algelor din ciupercă a primit compuși minerali dizolvați în apă, precum și protecție împotriva uscării.
Algele incluse în corpul lichenilor sunt extrem de rezistente. Ele pot rezista la uscare prelungită și la schimbări semnificative de temperatură.
O trăsătură caracteristică a lichenilor este absența culorii verzi și a frunzelor. Lichenii de talus sunt în cea mai mare parte cenușiu, maro, galben sau aproape negru. Culoarea depinde de pigmenți specifici, săruri de fier, conținutul și concentrația diferiților acizi.
Lichenii cresc foarte lent; creșterea anuală a talului la diferite specii variază de la 0,25 - 1 până la 36 mm pe an.
Una dintre cele mai caracteristice trăsături biologice ale lichenilor este lipsa de pretenții a acestora față de condițiile de viață. Ele pot exista pe roci, sol, trunchiuri și ramuri de copaci, garduri și chiar metal și sticlă.
Reproducerea lichenilor
Lichenii se reproduc prin metode vegetative, sexuale și asexuate.
Vegetativ: părți ale talului sau formațiuni special adaptate - isidia și soredia.
Isidiile sunt excrescente de diferite forme și dimensiuni pe suprafața talului, care conțin ambele componente ale lichenului. Se pot desprinde de lichen și se pot răspândi prin vânt, apă sau animale.
Sorediile sunt particule mici de praf care constau din una, două sau mai multe alge unicelulare împletite cu hife fungice. Ele se formează în mijlocul talului. Ele sunt eliberate după ce se rupe și sunt purtate de vânt. Fiecare componentă a lichenului este capabilă să se reproducă individual: alge - prin diviziune, ciuperci - prin spori.
Clasificarea lichenilor
Pe baza aspectului talului, se disting trei tipuri de licheni:
cumulativ, sau cortical, - sub forma unei cruste care este strâns fuzionat cu substratul (lecanora, aspicillium). Poate atinge o grosime de 0,5 cm, iar în diametru variază de la câțiva milimetri până la 20 - 30 cm.Uneori mai mulți licheni cresc împreună și formează pete mari.
Nota 2
Există așa-numiții licheni nomazi care au un talus sferic. Nu sunt atașate de substrat și pot fi purtate de vânt.
cu frunze - au aspectul unei plăci turtite în formă de frunză, atașată orizontal de substrat prin mănunchiuri de hife (rizoide, rizine sau gomphs). De obicei, forma talului este rotundă, cu un diametru de 10 - 20 cm.Reprezentanții sunt parmelia, xanttoria. În munții Siberiei și Chukotka, se găsesc licheni folioși nomazi - unul dintre cei mai frumoși licheni.
stufoasă - arată ca un tufiș sau barbă atârnată (cladonia, usnea). Ele sunt atașate de substrat printr-o mică parte inferioară a talului sau rizoizi filamentoși subțiri. Cei mai mari licheni fructoși ating o înălțime de 50 cm.