РЕФЕРАТ

на тему:

Анатомічна будова лишайників та способи

їх розмноження. Поняття про рослинні угрупування

1. Анатомічна будова лишайників та способи їх розмноження. Значення лишайників у природі та для людини

Лишайники — це особливі організми, утворені в результаті симбіозу водорості й гриба, з новими морфологічними, фізіологічними та екологічними властивостями. Відомо понад 20 тис. видів лишайників.

Від Інших організмів, у тому числі й від окремих грибів І водоростей, вони відрізняються за формою, будовою, характером обміну речовин, наявністю лишайникових речовин, способами розмноження, повільним ростом (від 1 до 8 мм за рік).

Слань лишайника складається з переплетених ниток грибниці — гіфів і розміщених між ними клітин або ниток водоростей. Розрізняють два основних типи мікроскопічної структури слані лишайників: гомеомерний і гетеромерний (мал. 1, б, г). На поперечному перерізі лишайника гомеомерного типу видно, що слань утворена хаотично переплетеними гіфами гриба, поміж якими розкидані окремі клітини або нитки водоростей. Ці лишайники утворюють групу, відому під назвою слизистих лишайників, оскільки водорості виділяють слиз, в який вкраплені клітини гриба і водорості.

У лишайнику гетеромєрного типу клітини водоростей зосереджені в одному шарі, який називають готдшльним шаром. Під ним знаходиться серцевина, що складається з пухко розміщених ниток гриба. Зовнішніми шарами лишайника є щільно зімкнуті грибні гіфи, які називають кірковими шарами. За допомогою грибних ниток, що відходять від нижньої кори, лишайник прикріплюється до субстрату, на якому росте. У деяких лишайників нижньої кори немає і він зростається Із субстратом гіфами серцевини.

Водоростевий компонент лишайника (фікобюнт) представлений синьозеленими, зеленими, жовтозеленими і бурими водоростями. Представники 28 родів цих відділів

Мал. 1. Лишайники:

а — поперечний переріз; б — загальний вигляд; в — початкова стадія утворення соредп листуватого лишайника пармелп; г — поперечний переріз гомеомерного лишайника; д — накипний лишайник на корі дерева; е — кущистий лишайник — ягель; є — кущистий бородатий лишайник; 1 — верхній кірковий шар; 2 — гонідіальний шар; 3 — серцевинний шар з гіфів; 4 — нижній кірковий шар водоростей вступають у симбіоз з грибами.

Найпоширеніший фікобіонт лишайників — зелена водорість требуксія, з інших зелених — хлорела, хлорокок. Із синьозелених водоростей найчастіше в таломі лишайників трапляються носток і глеокапса.

Більшість цих водоростей існують у вільноживучому стані, однак деякі зустрічаються лише в лишайниках (требуксія, кокомікс тощо), у вільному стані поки що не виявлені. Водорості в слані лишайника дуже змінюють свій зовнішній вигляд. Особливо це стосується нитчастих водоростей, які в лишайнику розпадаються до окремих клітин і змінюються до невпізнання. У лишайнику водорості стають стійкішими до високих температур, можуть витримувати тривале висушування. У разі культивування їх на штучних середовищах (окремо від грибів) набувають вигляду, характерного для вільноживучих форм.

Слань лишайників різноманітна за формою, розмірами, будовою, забарвленням. Колір слані зумовлений наявністю пігментів в оболонках гіфів І плодових тілах лишайників. Розрізняють п'ять груп пігментів: зелені, сині, фіолетові, червоні й коричневі. Пігменти утворюються лише на світлі. Чим більше світла в місці зростання лишайників, тим яскравіше забарвлення вони мають.

За морфологічними ознаками лишайники поділяють на кіркові, листуваті та кущисті (див. мал. 1).

У кіркових, або накипних, лишайників слань має вигляд забарвленої кірочки або нальоту, що дуже щільно приростає до субстрату. Товщина кірочок різна — від ледве помітного накипу або порошкоподібного нальоту до 0,5 см, діаметр — від кількох міліметрів до 20—30 см. Накипні лишайники ростуть на поверхні ґрунтів, гірських порід, на корі дерев і кущів, оголеній деревині, що гниє. До цієї групи лишайників входить найбільше видів (близько 80 %), що трапляються в різних умовах.

Листуваті лишайники мають форму пластинок різного забарвлення, горизонтально розміщених на субстраті (пармелія, стінна золотянка). Пластинки, як правило, округлі, 10—20 см у діаметрі. Характерною особливістю листуватих лишайників є неоднакові забарвлення й будова верхньої і нижньої поверхонь слані. У більшості з них на нижній частині слані утворюються органи кріплення до субстрату — ризоїди, що складаються із зібраних у пучки гіфів. Вони ростуть на поверхні грунту, серед мохів. Листуваті лишайники порівняно з накипними є більш високоорганізованими формами.

У кущистих лишайників слань має стеблоподібну форму, прикріплюється до субстрату невеликими ділянками нижньої частини, а верхня частина розгалужена і піднята над поверхнею або звисає з дерев подібно до кошлатих грив — "бородаті лишайники". За рівнем організації кущисті лишайники є найвищим етапом розвитку слані. їхня слань буває різних розмірів: від кількох міліметрів до 30—50 см. Бородаті лишайники можуть досягати 7— 8 м (уснея). До кущистих лишайників належать цетрарія, алекторія, нейропогон, евернія та ін.

Розмножуються лишайники в основному вегетативно — частинами слані, які не є спеціалізованими "органами" вегетативного розмноження. Крім того, розмноження здійснюється ізидіями (виростами слані), а також соредіями (невеличкими утворами, що складаються з клітин водоростей, обплетених гіфами грибів). Соредії та ізидії — особливі "органи" розмноження лишайників (див. мал. 66, в) як комплексних організмів. Гриби і водорості, що входять до складу лишайника, також зберігають властиві їм способи розмноження. Соредп утворюються всередині слані в гонідіальному шарі листуватих та кущистих лишайників. Сформовані соредії виштовхуються із слані назовні, підхоплюються й розносяться вітром. За сприятливих умов вони проростають у нових місцях і утворюють нові лишайники. Соредіями розмножується близько 30 % лишайників.

Ізидії — вирости верхньої кірочки слані. Мають вигляд зернин — циліндричних або коралоподібних виростів чи маленьких листочків. Усередині цих виростів містяться клітини водоростей, оточених гіфами гриба. На відміну від соредій, ізидії не висипаються на поверхню слані, а разом з його шматочками відламуються тваринами чи людиною і за сприятливих умов розростаються в лишайник. Розмноження ізидіями трапляється у 15 % лишайників.

Живлення лишайників здійснюється за рахунок процесів фотосинтезу в клітинах водоростей. Синтезовані при цьому органічні речовини використовуються грибом. Дихання, поглинання води та мінеральних солей забезпечує грибний компонент (мікобіонт) слані лишайника. Активність процесів фотосинтезу, дихання, поглинання води та мінеральних солей залежить від освітленості, температури, вологості. Інтенсивність фотосинтезу у лишайників за оптимальних умов значно нижча, ніж у автотрофних рослин. Проте органічних речовин утворюється достатньо, щоб забезпечити нормальну життєдіяльність лишайників.

Лишайники невибагливі до умов середовища і характеризуються високою стійкістю проти впливу несприятливих факторів. Вони можуть рости в найрізноманітніших умовах освітлення й вологості, легко витримують тривалу нестачу води, різкі коливання температури, однак по-різному реагують на забруднення повітря. Деякі з них не витримують навіть малого забруднення повітря і гинуть, інші — живуть лише в населених пунктах, у тому числі в промислових містах. Вивчивши цю особливість лишайників, їх можна використовувати як біоіндикатори для оцінки чистоти повітря.

Лишайники ростуть на найрізноманітніших субстратах: кам'янистих породах, грунті, корі дерев, хвої, листках вічнозелених рослин, мохах, деревині, що гниє, та інших рослинних рештках. Вони можуть поселятися на склі, шкірі, залізі, ганчірках та інших предметах, при цьому головна умова для їх поселення — тривалість перебування предмета в нерухомому стані.

Характерна біологічна особливість лишайників — утворення так званих лишайникових кислот, які відкладаються на поверхні гіфів у вигляді кристалів, паличок, зерняток тощо. Ними зумовлений колір лишайників. Відомо до 150 лишайникових кислот, які, крім лишайників, ніде не зустрічаються. Біологічне значення їх ще не вивчене. Деякі з них мають антибіотичні або токсичні властивості і, очевидно, виконують захисну функцію.

У зв'язку із значним поширенням лишайники відіграють важливу роль у природі як продуценти біомаси. Селячись на гірських породах, вони сприяють їх вивітрюванню, а після відмирання утворюють невелику кількість гумусу, на якому можуть оселятися інші рослини. Ось чому їх називають "піонерами рослинності". Лишайники є укриттям та їжею для багатьох безхребетних тварин. Ними живляться і деякі хребетні.

Лишайники широко використовує людина в своїй господарській діяльності. Насамперед вони є цінним кормом для північних оленів (ягель). Деякі з них використовує в їжу людина (цетрарія ісландська, умбілікарія їстівна). В їжу використовують також лишайники роду аспіцилія, відомі під назвою "манна небесна". З лишайників добувають спирт (цетрарія ісландська, деякі види кладоній), лакмус (леканора їстівна, рочела), фарби (охролехія, деякі види рочел), їх використовують як сировину для парфумерної промисловості (евернія сливова), в медицині для виготовлення ліків (цетрарія, леканора, лобарія).

Враховуючи повільний ріст лишайників, їх використання має бути планомірним, щоб не завдати непоправної шкоди природі.

2. Поняття про рослинні угрупування, їх характер, значення

Рослинне угруповання (або фітоценоз) — це сукупність рослин на відносно однорідній ділянці, які перебувають у складних взаємовідносинах між собою і з навколишнім середовищем. Рослинні угруповання — результат тривалого історичного розвитку, в них підбирається певний комплекс видів, який складається внаслідок тривалого природного добору за певних кліматичних умов середовища, при постійній взаємодії між рослинами та іншими живими істотами. Прикладом рослинних угруповань можуть бути: степи, болота, дубові ліси. Для кожного фітоценозу характерні певні умови існування, видовий склад рослин, зовнішній вигляд, внутрішня будова, грунт, рельєф місцевості та взаємозв'язки організмів.

Утворене угруповання характеризується специфічним складом флори (сукупності видів рослин, що склалася історично, які ростуть на певній території), кількістю особин кожного виду, розподілом видів (ярусністю). Різні рослинні угруповання зазвичай різко відрізняються одне від одного: сосновий ліс з вересовим покривом, сосновий ліс з білим наземним лишайниковим покривом, ялиновий ліс з чорницею, степ з ковилою і степ з різнотравною рослинністю (сукупністю рослинних угруповань — фітоценозів — планети загалом або її окремих регіонів та місцевостей) і характеризуються своїми особливостями.

Склад флори угруповань визначається екологічними потребами, проте це не означає, що в них підбираються види однакової екології. Так, у лісах поєднуються різні форми: дерева, кущі, злакові й широколисті трави, мохи, лишайники та інші рослини. Життєві потреби всіх видів рослин різні (кожний вид займає свою екологічну нішу), тому вони мають перебувати в певних співвідношеннях, які забезпечують пристосованість їх один до одного. Співвідношення різних видів угруповань між собою становить його структуру.

Однією із структурних ознак угруповання є ярусність: рослини різної висоти розміщують свої надземні органи на різних рівнях, що частково перекривають один одного. Різні угруповання характеризуються різним числом ярусів. У сосновому лісі може бути від двох до п'яти ярусів. Двоярусний ліс: сосна — І ярус, оленячий лишайник — II ярус; триярусний: сосна, чорниця, зелений мох; чотириярусний: сосна, ліщина, чорниця, зелений мох; п'ятиярусний: сосна, ліщина, чорниця, квасениця, зелений мох. Число ярусів може бути й більшим. Одноярусних угруповань не буває. У наведених прикладах у кожному ярусі дано панівні (домінуючі) види. Найкраще ярусність виражена в фітоценозах, які представлені різними життєвими формами. Вона добре виявлена в лісах і гірше — в трав'янистих угрупованнях (степах, луках). В одному ярусі поєднуються близькі за своїми біологічними й екологічними властивостями рослини. Епіфіти, виткі рослини належать до групи позаярусних. Число ярусів збільшується зі збільшенням числа видів, поліпшенням умов існування, віком угруповання.

Крім надземної існує підземна ярусність: розміщення кореневої системи різних видів рослин на різній глибині. У степу, наприклад, може бути три підземних яруси: верхній, неглибокий, в якому розміщуються корені однорічних рослин, бульби, цибулини; середній — зайнятий переважно коренями злаків, і глибокий, де знаходяться стрижневі корені дводольних рослин. На луках з моховим покривом можна спостерігати чотири яруси кореневих систем. Завдяки підземній ярусності на одному й тому самому місці може рости більша кількість видів рослин.

Сформовані рослинні угруповання зазнають постійних змін, зумовлених різними причинами. Це можуть бути сезонні зміни, пов'язані з фенологічними явищами у рослин упродовж року. Рано навесні угруповання характеризується розквітом одних видів, тоді як інші лише пробуджуються до життя. Наприкінці літа, навпаки, у перших видів насіння висипалось, листки відмерли, а другі лише досягли повного розквіту. Крім того, тривалість вегетації у одних рослин велика, у інших — коротка. Відповідно до цього характер угруповання дуже змінюється за порами року. Це явище можна назвати ярусністю в часі, на відміну від ярусного розміщення в просторі надземних і підземних частин рослин.

Жодний фітоценоз не існує вічно, рано чи пізно він змінюється. Причиною цього є або вплив зовнішніх умов, або зміна середовища у зв'язку з життєдіяльністю організмів, що входять до фітоценозу, або проникнення в угруповання нових видів. Прикладом може бути заростання озер, утворення боліт. Діяльність людини також прямо і опосередковано впливає на розвиток фітоценозів. Прямий вплив — вирубування лісів, осушування боліт, тобто створення на місці природних фітоценозів штучних угруповань — агроценозів. Останні створено на величезній площі земної кулі — понад 1,4 млрд га. Опосередкований вплив — внесення в грунт добрив, регулювання водного режиму тощо.

Людина має добре знати закономірності розвитку природи, щоб впливати на неї, не порушуючи природної рівноваги.

Сукупність усіх умов, що впливають на рослинні угруповання, називають середовищем існування. Середовище складається з факторів абіотичних і біотичних.

Використана література:

• Біологія: Навч. посіб. / А. О. Слюсарєв, О. В. Самсонов, В.М.Мухін та ін.; За ред. та пер. з рос. В. О. Мотузного. — 3тє вид., випр. і допов. — К.: Вища шк., 2002. — 622 с.: іл.