В природе существует несколько групп удивительных организмов, которые не относятся ни к одному из известных А все потому, что они представляют собой совокупность нескольких из них. Одним из самых ярких подобных примеров являются лишайники. Их даже изучает отдельная наука, которая называется лихенология. Каковы особенности строения лишайников, среды их обитания и процессов жизнедеятельности? Все это будет подробно рассмотрено в нашей статье.
Удивительный симбиоз
Эти ни на кого не похожие организмы являются результатом сожительства грибов и водорослей. Но не все представители названных групп способны образовать это взаимовыгодное сожительство. Каковы особенности строения лишайников? Тело грибов, или мицелий, состоит из множества тонких нитей, которые называются гифами. Между ними располагаются клетки цианобактерий - сине-зеленых водорослей. В результате образуется единый организм. Он способен функционировать только при наличии жизнеспособных грибов и водорослей.
Каковы особенности строения лишайников
Составляющие части этого природного симбиоза расположены вовсе не хаотично. Строение лишайника (схема иллюстрирует расположение отдельных элементов) имеет четкую структуру. Тело этих организмов представляет собой слоевище? или таллом. Его основу составляют гифы гриба, которые сверху и снизу уплотняются, образуя так называемую корку. Ее функции сходны с таковыми у покровной ткани растений. Это защита от неблагоприятных условий и взаимосвязь организма с окружающей средой.
Внутри лишайника также располагаются грибные нити, но более рыхло и просторно. Это является обязательным условием, ведь между ними находятся клетки цианобактерий. Подобно грибам, лишайники имеют ризоиды. Эти образования по выполняемым функциям и расположению в организме напоминают корни высших растений. А главным их отличием является отсутствие всех видов тканей. Таким образом, клетки ризоидов не являются специализированными и объединяются лишь анатомически.
Классификация лишайников
Особенности строения лишайников обусловливают их объединение в группы по форме тела − слоевища. В зависимости от этого различают несколько групп:
- Накипные − по внешнему виду напоминают порошок. Они покрывают камни или кору деревьев тонкой коркой, иногда визуально сливаясь с поверхностью.
- Листоватые − имеют более четкую структуру. Их слоевище представляет собой небольшие чешуйки, без труда отделяющиеся от субстрата.
- Кустистые − больше всего по внешнему виду напоминают низшие растения. Как правило, имеют широкое и плоское основание, форму небольшого кустика или волосообразную структуру.
Основные процессы жизнедеятельности
Внутреннее строение лишайника обусловливает и физиологические особенности данных организмов. Поскольку образованы они грибами и водорослями, все процессы жизнедеятельности подобны этим группам представителей живой природы.
Питание
Грибы и зеленые водоросли питаются принципиально разными способами: гетеро- и автотрофным. Поэтому для лишайников характерны и первый, и второй. Это имеет большое значение для процесса адаптации данных организмов к разным условиям обитания. Ведь если условий для самостоятельного образования углеводов нет, организм поглощает необходимые для жизни питательные частицы из почвы или другого субстрата. Водоросли осуществляют процесс фотосинтеза, обеспечивая лишайники необходимыми органическими веществами и обогащая воздух кислородом. А грибы всасывают из субстрата воду с растворенными минералами. Они и используются цианобактериями для осуществления процесса фотосинтеза. Такой способ питания называется миксотрофным.
Размножение
Чтобы определить тип размножения этих организмов, необходимо еще раз вспомнить, каковы особенности строения лишайников. А поскольку состоят они из грибов и водорослей, то и процесс воспроизведения себе подобных способны осуществлять как первые, так и вторые. Этот факт также немаловажен для их адаптации и распространения.
Подобно грибам, лишайники образуют споры − клетки бесполого размножения. Они переносятся при помощи ветра и воды на дальние расстояния и очень жизнеспособны. В благоприятных условиях они начинают развиваться, образуя взрослый организм. Как лишайники размножаются бесполым вегетативным путем, а именно − частями таллома. Это могут быть достаточно крупные кустики или совсем мелкие фрагменты, содержащие всего несколько гиф грибов и клеток цианобактерий. Этого достаточно для быстрого развития целого организма. Вегетативный способ размножения является преобладающим по сравнению со спорообразованием.
Значение лишайников в природе и жизни человека
Каково строение лишайника, мы выяснили. Теперь давайте рассмотрим основные аспекты его значения в живой природе. Лишайники не случайно называют "пионерами" растительного мира. Ведь именно они способны развиваться в местах, где другие организмы жить не могут. Например, поселяясь на твердых горных породах, они постепенно разрушают их. В результате возникает основа для формирования почвенного покрова − необходимого условия жизни растений.
Лишайники абсолютно неприхотливы к условиям обитания, но предпочитают повышенную влажность. Когда наступает засуха или заморозки, они приостанавливают интенсивность процессов жизнедеятельности и возобновляют их после. Лишайники являются пищей для некоторых северных животных. В медицине они используются в качестве бактерицидных средств.
Лишайники − особая группа организмов, которая представляет собой взаимовыгодное сожительство грибов и водорослей. Они объединяют в себе свойства этих царств природы, являясь индикаторами чистоты окружающей среды и основой растительного покрова тундры.
Тест по биологии Группа лишайники для учащихся 7 класса. Тест включает в себя 2 варианта, каждый вариант состоит из 3 частей (часть А, часть Б и часть В). В части А - 3 вопроса, в части Б - 3 вопроса, в части В — 2 вопроса.
Задания А — базового уровня сложности
Задания Б — повышенного уровня сложности
Задания В — высокого уровня сложности
1 вариант
А1. Лишайник представляет собой
1) растение
2) колонию бактерий
3) плесневый гриб
4) симбиоз двух организмов
А2. Тело лишайника состоит из
1) слоевища
2) органов
3) одной клетки
4) видоизмененных побегов
А3. В составе лишайника водоросль играет роль
1) автотрофа
2) гетеротрофа
3) хищника
4) жертвы
Б1.
А. В состав лишайника входит шляпочный гриб.
Б. Лишайник по способу питания является автогетеротрофным организмом.
1) Верно только А
2) Верно только Б
3) Верны оба суждения
4) Неверны оба суждения
Б2. Выберите три верных утверждения. Различают основные типы слоевища лишайников
1) накипные
2) травянистые
3) деревянистые
4) кустарничковые
5) листоватые
6) кустистые
Б3. Установите соответствие между процессом жизнедеятельности лишайника и компонентом его слоевища.
А. Осуществляют фотосинтез
Б. Поглощают готовые органические вещества
В. Образуют органические вещества на свету
Г. Всасывают воду и минеральные соли из почвы
Компонент слоевища
1. Клетки водоросли
2. Гифы гриба
В1.
Какие причины способствуют широкому распространению лишайников? Назовите не менее трех причин.
В2. Прочитайте текст. Вставьте в места пропусков цифры, которыми обозначены слова из словарика.
Лишайники представляют собой комплексный организм, включающий водоросль и … (А). Водоросли получают органические вещества в процессе, который называется … (Б). Грибы снабжают весь организм водой и … (В). Такой тип взаимоотношений называется … (Г).
Словарик:
1. Симбиоз.
2. Гриб.
3. Корневое питание.
4. Минеральные вещества.
2 вариант
А1. Взаимовыгодное сожительство гриба и водоросли образует
1) микоризу
2) лишайник
3) мицелий плесени
4) плодовое тело гриба
А2. В составе лишайника гриб играет роль
1) автотрофа
2) гетеротрофа
3) хищника
4) жертвы
А3. Клетки водоросли в теле лишайника
Б1. Верны ли следующие утверждения?
А. Лишайник — это целостный живой организм, компоненты которого взаимосвязаны.
Б. Лишайники произрастают во всех биогеографических зонах.
1) Верно только А
2) Верно только Б
3) Верны оба суждения
4) Неверны оба суждения
Б2. Выберите три верных утверждения. Лишайники размножаются
1) частями слоевища
2) спорами
3) семенами
4) побегами
5) половым путем
6) почкованием
Б3. У становите соответствие между процессом жизнедеятельности лишайника и способом его питания.
Процессы жизнедеятельности лишайников
А. Клетки водоросли образуют углеводы
Б. В хлоропластах протекает процесс фотосинтеза
В. Поглощают готовые молекулы органических веществ
Г. Клетки всасывают минеральные вещества всей поверхностью
Способ питания
1. Автотрофный
2. Гетеротрофный
В1. Задание с развернутым свободным ответом (несколько элементов).
Укажите значение лишайников в природе. Назовите не менее трех значений.
В2. Прочитайте текст. Вставьте в места пропусков цифры, которыми обозначены слова из словарика.
К группе шляпочных грибов относят шампиньон, подосиновик, … (А). Многолетняя грибница на поверхности почвы образует … (В) и состоит из … (В). Питание гриба происходит в результате … (Г).
Словарик:
1. Плодовое тело.
2. Всасывания питательных веществ.
3. Ножки и шляпки.
4. Мухомор.
Ответы на тест по биологии Группа лишайники
1 вариант
А1. 4
А2. 1
А3. 1
Б1. 2
Б2. 156
Б3. 1212
В1. Легкость вегетативного размножения. 2. Способны переживать длительное высушивание. 3. Перенос ветром частей слоевища на большие расстояния.
В2. 2341
2 вариант
А1. 2
А2. 2
А3. 1
Б1. 3
Б2. 125
Б3. 1122
В1. 1. Водоросли в теле лишайника используют солнечную энергию для образования органических веществ. 2. Нити грибницы разлагают органические вещества до минеральных солей. 3. Формируют почвенный слой.
В2. 4132
С момента открытия лишайников как симбиотических организмов существовало множество версий о характере взаимоотношений грибов и водорослей.
Мутуалистический симбиоз . Согласно этой теории водоросль для гриба является источником органических соединений. При этом она извлекает выгоду из такого сожительства - забирает воду, минеральные вещества, поставляемые грибным компонентом. Гриб способствует защите водоросли от чрезмерного нагревания и освещения. На этом основании взаимоотношения компонентов лишайников считали мутуалистическим симбиозом, взаимовыгодным сожительством.
Опровергнуть или подтвердить гипотезы опытным путем пока не представляется возможным, так как пока никому еще не удалось осуществить подобный симбиоз в лабораторных условиях. Одна из причин - медленный рост лишайников. В лесных ценозах умеренных широт слоевище лишайника формируется за 20…50 лет, на севере этот период растягивается до 300 лет.
1. Микориза (грибокорень) - симбиоз гриба и растения. Растение дает грибу глюкозу, которую делает при фотосинтезе, а гриб дает растению воду и минеральные соли.
2. Лишайник - симбиоз грибов и растений (зеленых водорослей) или грибов и цианобактерий (синезеленых водорослей). Водоросли дают грибу глюкозу, которую они делают при фотосинтезе, а гриб водоросли - соли и воду.
3. Клубеньковые бактерии живут в специальных утолщениях (клубеньках) на корнях растений семейства бобовых. Растения дают бактериям глюкозу, которую они делают при фотосинтезе. Бактерии дают растениям соли азота, которые получают при фиксации азота воздуха.
4. В толстой кишке человека живет около килограмма бактерий, в основном бифидобактерии, лактобактерии, а так же кишечная палочка. Они питаются тем, что не смог переварить человек, например, целлюлозой. Они поставляют человеку некоторые витамины, а так же не дают размножаться в кишечнике другим, более опасным бактериям.
5. Рак-отшельник живет в симбиозе с актинией (тип кишечнополостные). Актиния защищает рака своими стрекательными клетками. Рак возит актинию по дну и, возможно, ей достается часть пищи рака.
Вопрос 1. Что такое грибница?
Грибница – вегетативное тело гриба, образованное тонкими ветвящимися нитями – гифами.
Вопрос 3. Что такое симбиоз?
Симбиоз (от греч. симбиозис – совместное проживание, сожительство) – тип межвидовых взаимоотношений между организмами: совместное существование, выгодное для особей обоих видов или хотя бы для одного (клубеньковые азотфиксирующие бактерии на корнях растений).
Вопрос 1. Где встречаются лишайники?
В тёмном еловом лесу со старых ветвей до самой земли спускаются косматые седые бороды лишайника-бородача. В сухих сосновых борах образуется сплошной ковёр из ветвистых розовых, серых и белых лишайников. Они хрустят под ногами в сухую погоду. Это кустистые лишайники. Известный под названием «олений мох» кустистый лишайник ягель широко распространён в тундре. На камнях поселяются накипные лишайники, похожие на застывшую коричнево-серую пену. Широко распространены листоватые лишайники в виде пластинок разной окраски. Они разрастаются на камнях и на коре деревьев. Из таких лишайников особенно часто встречается на коре осин золотисто-жёлтая ксантория настенная.
Вопрос 2. Как устроены лишайники?
Тело лишайника - слоевище - состоит из гриба и водоросли, живущих в симбиозе как один организм. Оно образовано переплетающимися нитями грибницы, между которыми расположены одноклеточные зелёные водоросли или сине-зелёные (цианобактерии). На грибных нитях иногда появляются присоски, которые проникают внутрь клетки водоросли.
Вопрос 3. Как они питаются?
Нити гриба лишайника поглощают воду и растворённые в ней минеральные вещества, а в клетках зелёных водорослей образуются органические вещества. Водоросль, входящая в организм лишайника, отделённая от гриба, как правило, может существовать самостоятельно. Гриб отдельно от водоросли жить не может.
Вопрос 4. Почему лишайники называют пионерами растительного покрова?
Лишайники первыми поселяются в самых бесплодных местах. Выделяя особые кислоты, лишайники медленно разрушают горные породы. Отмирая, они образуют почву, на которой могут жить другие растения.
Вопрос 5. Каково их практическое значение?
На Севере они служат основным кормом для оленей зимой. Из некоторых видов лишайников получают краску и лакмус, необходимый химической промышленности. Многие виды лишайников используют в медицине и парфюмерной промышленности.
Вопрос 6. В чём заключается явление симбиоза?
Явление симбиоза заключается во взаимоотношении между организмами на таких условиях, что совместное существование, выгодное для особей обоих видов.
Вопрос 7. С какими ещё примерами симбиоза вы знакомы?
Гриб и водоросли в лишайнике, клубеньковые азотфиксирующие бактерии на корнях растений, грибы и деревья.
Подумайте
Почему лишайники рассматривают как особую группу организмов?
Лишайники представляют своеобразную группу комплексных организмов, тело которых всегда состоит из двух компонентов - гриба и водоросли. Чем же лишайники отличаются от других растений? Во-первых, специфичный признак лишайников-симбиотическое сожительство двух разных организмов - гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. Не всякое сожительство гриба и водоросли образует лишайник. Во-вторых, лишайники образуют особые морфологические типы, жизненные формы внешнего и внутреннего строения, не встречающиеся отдельно у слагающих лишайниковое слоевище грибов и водорослей. В-третьих, лишайники существенно отличаются от других групп организмов, в том числе и от свободноживущих грибов и водорослей, особой биологией: способами размножения, медленным ростом, отношением к экологическим условиям.
Задания для любознательных
Загрязнение атмосферы губительно для большинства лишайников, поэтому наличие лишайников свидетельствует о чистоте воздуха в данной местности. Изучите лишайники вашей местности. Определите, какие формы лишайников здесь встречаются. Сделайте их рисунки и описания. Сделайте вывод о чистоте воздуха в вашей местности.
Пармелиопсис сомнительный. Таллом в виде розеток до 10 см в диаметре, состоит из тонкокожистых, рассеченных по краю лопастей, плотно срастающихся с субстратом. Верхняя сторона оранжево-желтая, иногда темно-зеленоватая, густо покрыта желтовато-зеленоватыми головчатыми соралями; нижняя - почти черная, густо покрыта темными ризоидами. Местообитания. На стволах и ветвях хвойных и лиственных пород (особенно часто на березе); обычен на веточках кустарников, кустарничков, обработанной древесине и пнях. Распространение. По всей России в хвойных и смешанных равнинных и горных лесах. Один из самых распространенных лишайников.
Бриория волосовидная. Таллом кустистый, повисающий, 10–20 см длиной, зеленовато-белый. Ветви нитевидные, мало разветвленные, тонкие (0,15–0,3 мм в диаметре). Распространение. Бурятия вид распространен в европейской части России, на Урале, Северном Кавказе, в Сибири и на Дальнем Восток. Местообитания. Произрастает в старовозрастных темнохвойных и черневых лесах, на стволах и ветвях преимущественно темнохвойных пород.
Цетрария Исландская. Его слоевище внешне похоже на рыхлую дернинку высотой до 10-15 см. Оно образовано плоскими, местами желобчато-свёрнутыми, лопастями. Нижняя поверхность окрашена светлее, она светло-коричневая, почти до белого, с многочисленными белыми пятнышками и разрывами коры, которые служат для проникновения воздуха. представитель напочвенных лишайников сосновых лесов, верещатников, болот, тундр и лесотундр. Растёт прямо на почве или на коре старых пней. Предпочитает песчаные незатенённые места, где иногда образует почти чистые заросли. Развивается только в условиях чистого воздуха.
Эверния мезоморфная. Слоевище кустистое, прямостоячее, чаще повисающее, 2,5-10,0 см длины. Лопасти 1,0-2,5 мм ширины, разветвлённые, более или менее уплощённые, иногда слегка округлые, радиального строения, одинаково окрашенных с обеих сторон. Растет на коре деревьев, обработанной древесине, изредка на мшистой почве. Встречается в умеренной и тропической зонах Азии, Европе, Северной Америке, включая Мексику, арктической зоне. В России - по всей территории.
Вывод: это далеко не все лишайники, но даже и по наличию этих можно сказать, что воздух в наших лесах чистый.