Строение и особенности жизнедеятельности грибов
Грибы считаются древнейшими организмами на Земле – появились они вместе с папоротниками около 400 млн.лет назад. Это очень интересная группа существ, имеющая признаки сразу двух царств: животных и растений. Попробуем выявить эти признаки.
Остановимся подробнее на особенности строении грибов. Можно выделить две группы этих организмов: низшие (одноклеточные) и высшие (многоклеточные).
Основой строения грибов, как и любых других организмов, считается клетка. Ее строение схоже с животной клеткой. Оболочка содержит вещество – хитин, который присутствует в панцире ракообразных и насекомых. Также характерно отсутствие хлорофилла – зеленого пигмента, характерного для растений.
Плесневый гриб мукори дрожжи являются одноклеточными грибами. Наиболее примитивно устроенными считаются дрожжи. Их тело представляет собой одну клетку округлой формы. Имеется оболочка, под которой расположена цитоплазма и ядро.
Строение плесневого гриба мукора более сложное. Рассматривая его под микроскопом можно увидеть бесцветные ветвистые нити без каких-либо перегородок. Каждая такая нить представляет собой одну сильно разросшуюся клетку. Такие нити получили название гифы. Сплетаясь друг с другом,они формируют грибницу. Кверху от грибницы тянутся нити, заканчивающиеся черными головками. Здесь сосредоточены споры, предназначенные для размножения.
Представителем многоклеточных плесневых грибов считается пеницилл. Очень похоже строение этого гриба на мукор, однако гифы разделены перегородками на отдельные клетки. На удлиненных нитях находятся кисточки со спорами.
Всем хорошо известны шляпочные грибы, остановимся подробнее на их строении. Грибом мы называем шляпку и ножку, однако, все вместе это плодовое тело шляпочного гриба. В почве скрыта грибница, состоящая из длинных ветвящихся нитей, расходящихся во все стороны. Гифы разделены перегородками на множество клеток, расположенных в один ряд. Поэтому шляпочные грибы относят к многоклеточным. Тело шляпочного гриба также состоит из ветвящихся белых нитей – гифов.
Хлорофилл у грибов отсутствует, поэтому они не могут создавать органические вещества. По способу питания грибы бывают сапрофитами,питающиеся мертвыми органическими остатками, и паразитами, живущими на живых организмах. Сапрофитами считаются плесневые, а также шляпочные грибы.
Для питания грибы применяют нити, посредством которых происходит всасывание воды с минеральными солями и органических веществ. У шляпочных грибов можно наблюдать любопытное явление обмена питательными веществами с деревьями. Такое явление обоюдовыгодного существования грибов и растений получило наименование симбиоз.
Грибница, сросшаяся с корнями дерева, содействует снабжению растения водой и питательными веществами. В результате симбиоза гриб приобретает органические вещества, находящиеся в дереве. Выяснилось, что рост многих деревьев не может происходить без связи с грибами, поэтому они и вступают в симбиоз.
Часто название шляпочных грибов указывает на симбиоз. К примеру, гриб подосиновик способен существовать только рядом с осиной, подберезовик – рядом с березой.
Размножение грибов может осуществляться несколькими способами: бесполым и половым.
К бесполому способу относится размножение частями грибницы, характерное практическидля всех видовгрибов. Как мы уже знаем, грибница состоит из длинных многоклеточных нитей, которые находятся в почве. Эти нити ветвятся в разные стороны и из них могут вырастать новые плодовые тела грибов.
Такой способ размножения грибов как почкование характерен в основном только для дрожжей. У дрожжевой клетки образуются один или два выступа, которые постепенно увеличиваются и превращаются в клетки. Так получаются цепочки дрожжевых клеток, каждая из которых способна создавать новые организмы.
Однако более всего распространено размножение спорами у грибов.Спора представляет собой обычную клетку, которая попав в благоприятные условия, дает вырост – тонкую белую нить. Из этой нити – гифа, начинает формироваться новый организм. Спор может быть очень много, созревают они у шляпочных грибов под шляпкой, а у плесневых – в коробочках или кисточках.
Половое размножение грибов представляет собой сложный процесс. Познакомимся с ним на схеме.
Размножение
Размножаются лишайники в основном вегетативным путем. При этом от слоевища отделяются кусочки, разносятся ветром, водой или животными и в благоприятных условиях дают новые слоевища.
У листоватых и кустистых лишайников для вегетативного размножения в поверхностных или более глубоких слоях формируются специальные вегетативные образования: соредии и изидии.
Соредии имеют вид микроскопических клубочков, в каждом из которых находится одна или несколько клеток водоросли, окруженных гифами гриба. Соредии образуются внутри слоевища в гонидиальном слое листоватых и кустистых лишайников. Сформированные соредии выталкиваются из слоевища наружу, подхватываются и разносятся ветром. При благоприятных условиях она прорастают в новых местах и образуют слоевища. Размножаются соредиями около 30% лишайников.
Виды лишайников
Форма слоевища также может быть разнообразной. По внешнему строению слоевища лишайники делят на:
- Накипные;
- листоватые;
- кустистые.
У накипных лишайников слоевище имеет вид корочки, плотно сросшейся с субстратом. Толщина корочек различна — от едва заметной накипи или порошковидного налета до 0,5см, диаметр — от нескольких миллиметров до 20-30см. Растут накипные виды на поверхности почв, горных пород, коре деревьев и кустарников, обнаженной гниющей древесине.
Листоватые лишайники имеют форму листовидной пластинки, горизонтально расположенной на субстрате (пармелия, стенная золотянка). Обычно пластинки округлые, 10-20см в диаметре. Характерной особенностью листоватых видов является неодинаковая окраска и строение верхней и нижней поверхностей слоевища. У большинства из них на нижней стороне слоевища образуются органы прикрепления к субстрату — ризоиды, состоящие из собранных в тяжи гиф. Растут они на поверхности почвы, среди мхов. Листоватые лишайники по сравнению с накипными являются более высокоорганизованными формами.
Кустистые лишайники имеют форму прямостоящего или повисающего кустика и прикрепляются к субстрату небольшими участками нижней части слоевища (кладония, исландский лишайник). По уровню организации кустистые виды — высший этап развития слоевища. Их слоевища бывают разных размеров: от нескольких миллиметров до 30-50см. Повисающие слоевища кустистых лишайников могут достигать 7-8м. Примером может служить лишайник, свисающий в виде бороды с ветвей лиственниц и кедров в таежных лесах (бородатый лишайник).
ЛИШАЙНИКИ
Лишайники — это симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей и/или цианобактерий (фотобионт, или фикобионт); микобионт образует слоевище (таллом), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Гриб в этом случае либо сумчатый, либо базидиальный, а водоросль либо зеленая, либо сине-зеленая. Поселяются лишайники обычно на голых скалах или стволах деревьев. Водоросль снабжает гриб органическими продуктами фотосинтеза, а гриб обеспечивает водой и минеральными солями.
Лишaйники растут очень медленно и чувствительно к загрязнению окружающей среды, поэтому они являются идеальным индикатором загрязнения атмосферы, особенно сернистым газом. Слоевище лишайников имеет разные формы, размеры и окраску.
Органами прикрепления лишайников являются ризоиды и ризины (соединенные в тяжи ризоиды).
Разнообразие лишайников
Лишайники бывают белые, серые, желтые, оранжевые, зеленые, черные; это определяется характером пигмента в оболочке гиф. Пигментация способствует защите от чрезмерного освещения или, наоборот, помогает поглощать больше света (черный пигмент лишайников Антарктиды).
По форме и характеру прикрепления к субстрату различают три группы лишайников:
- накипные формы — имеют вид корки или налёта, плотно прирастающего к субстрату (леканора съедобная, графис, лецидея);
- листоватые формы — имеют вид пластинок с рассечёнными, ветвящимися лопастями; их сходство с листьями весьма отдалённое (ксантория — стенная золотянка, пармелия);
- кустистые лишайники — прямостоячие или свисающие кустики. (кладония, ягель — олений мох, цетрария — исландский мох, бородач).
По анатомическому строению лишaйники делятся на гомеомерные (водоросль разбросана по всему телу лишайника) и гетеромерные (водоросли образуют в слоевище обособленный слой).
Лишайников с гетеромерным талломом большинство. В гетеромерном талломе верхний слой — корковый, сложенный гифами гриба. Он защищает таллом от высыхания и механических воздействий. Следующий от поверхности слой — гонидиальный, или альгальный, в нём располагается фотобионт. В центре располагается сердцевина, состоящая из беспорядочно переплетённых гиф гриба. В сердцевине в основном запасается влага, она также играет роль скелета. У нижней поверхности таллома часто находится нижняя кора, с помощью выростов которой (ризин) лишайник прикрепляется к субстрату. Полный набор слоёв встречается не у всех лишайников.
Размножение лишайников
Размножение лишайников происходит спорами или вегетативно: фрагментами слоевища (изидиями и соредиями). Половое размножение обеспечивают специальные участки слоевища, формирующие споры. Спора прорастает в гифу, и при встрече с подходящей водорослью формируется новый лишайник.
Роль лишайников в природе и жизни человека
Роль лишайников в природе сложно переоценить. Они являются «пионерами» в формировании растительных сообществ. Выделяя органические кислоты, лишайники разрушают материнскую породу, а при отмирании их органика вместе с ней формирует первичную почву, на которой могут поселиться растения. Лишайники служат кормом для многих животных (олений мох или ягель), являются местообитанием для многих беспозвоночных.
Роль в жизни человека. Лишайники служат индикаторами загрязнённости воздуха. Некоторые виды используются человеком в пищу (лишайниковая манна). Также лишайники используются в промышленности (изготовление лакмуса), в парфюмерии (получение ароматических веществ), в фармацевтической промышленности (получение препаратов против туберкулёза, фурункулёза, эпилепсий и др.). Лишайниковые кислоты обладают также антибиотическими свойствами.
Таблица «Лишайники»
Это конспект по теме «Лишайники». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту: Царство Растения
- Вернуться к списку конспектов по Биологии.
- Проверить знания по Биологии.
Многообразие, строение и распространение лишайников
Особой группой существ считаются лишайники, представляющие собой организмы, в которых в симбиозе живут гриб и водоросль. Если рассмотреть тонкий срез лишайника под микроскопом, то можно выявить особенности его строения. Тело лишайника состоит из бесцветных нитей, среди которых находятся круглые зеленые клетки. Бесцветные нити – это грибница гриба, а зеленые клетки – одноклеточные водоросли. Рассмотрим внутреннее строение лишайника на рисунке.
В лишайнике существуют совместно два организма: гриб и водоросль, которые соединяются с помощью симбиоза настолько тесно, что образуют единое целое.
По внешнему строению лишайники очень разнообразны.
- На скалах и камнях, на коре деревьев распространены корковые или накипные лишайники. Они напоминают тонкую сухую корочку и бывают разной окраски.
Бацидия – накипной лишайник
- В лесу на коре деревьев растут листоватые лишайники, имеющие вид тонких разноцветных пластин. Таким лишайником считается ксантория настенная, которая имеет внешнее строение округлой пластинки ярко-оранжевого цвета.
Ксантория настенная
- Иногда лишайники имеют внешнее строение напоминающее кустики. За это они и получили свое название – кустистые. Примером таких лишайников является кладония или ягель, получивший еще название «олений мох». Лишайник кладония распространен повсеместно, занимает большие пространства в тундре.
Ягель
Многообразие лишайников очень велико и встретить их можно в различных условиях. Лишайник очень неприхотлив и живуч. В засушливое время он высыхает настолько, что от прикосновения крошится. После выпадения дождя он вновь оживает. Благодаря этому он может существовать в сухих и бесплодных местах, которые неблагоприятны для жизни других растений.
Значение лишайников в природе и жизни человека
Лишайники очень чувствительны к вредным веществам, поэтому не растут в местах с высокой запыленностью и загазованностью воздуха. Так, их используют как индикаторы загрязненности.
Принимают участие в круговороте веществ в природе. Их фотосинтезирующая часть способна продуцировать органические вещества в местах, где другие растения не могут выжить. Важная роль лишайников в почвообразовании, они селятся на безжизненной скалистой поверхности и после отмирания образуют гумус. Так появляются благоприятные условия для роста растений.
Кормовые лишайники являются важным звеном в пищевой цепочке. К примеру, олени, косули, лоси питаются оленем мхом или ягелем. Служат материалом для гнезд птиц. Лишайниковая манна или Аспицилия съедобная используется в кулинарии.
Парфюмерная промышленность применяет их для придания стойкости духам, а текстильная – для покраски тканей. Известны также виды с антибактериальными свойствами, которые используют при изготовлении лекарств, для борьбы с туберкулезом, фурункулезом.
Особенности строения
Слоевище лишайников состоит из переплетенных грибных нитей — гиф, и расположенных между ними клеток (или нитей) водорослей.
Различают два основных типа микроскопической структуры слоевища:
- Гомеомерный;
- гетеромерный.
На поперечном срезе лишайника гомеомерного типа имеется верхняя и нижняя кора, которая состоит из одного слоя клеток гриба. Вся внутренняя часть заполнена рыхло расположенными грибными нитями, между которыми расположены клетки водорослей без какого-либо порядка.
Строение лишайника
В лишайнике гетеромерного типа клетки водорослей сосредоточены в одном слое, который получил название гонидиального слоя. Ниже него находится сердцевина, состоящая из рыхло расположенных нитей гриба.
Наружными слоями лишайника являются плотные слои грибных нитей, которые называются корковыми слоями. С помощью грибных нитей, отходящих от нижнего коркового слоя, лишайник прикрепляется к субстрату, на котором произрастает. У некоторых видов нижняя кора отсутствует и он крепится к субстрату нитями сердцевины.
Водорослевой компонент лишайника состоит из видов, относящихся к отделам сине-зелёных, зеленых, жёлто-зелёных и бурых. Представители 28 родов из них вступают в симбиоз с грибами.
Большинство этих водорослей может быть и свободноживущими, но некоторые встречаются только в лишайниках и пока не обнаружены в свободном состоянии в природе. Находясь в слоевище, водоросли очень изменяются внешне, а также становятся более устойчивыми к высоким температурам, могут переносить длительное высушивание. При культивировании их на искусственных средах (отдельно от грибов) приобретают вид, характерный для свободноживущих форм.
Слоевище лишайников разнообразно по форме, размерам, строению, окрашено в различные цвета. Окраска слоевища обусловлена наличием пигментов в оболочках гиф и плодовых телах лишайников. Различают пять групп пигментов: зеленые, синие, фиолетовые, красные и коричневые. Обязательным условием для образования пигментов является свет. Чем ярче освещение в местах произрастания лишайников, тем ярче они окрашены.
Особенности жизнедеятельности и значение лишайников
Совместное существование двух организмов в одном теле лишайника оказалось для него очень выгодным, особенно для питания.
Каковы же особенности питания лишайников? Грибница гриба впитывает воду и минеральные соли из окружающей среды. Органических веществ он находит очень мало в своей среде обитания. Вот здесь и становится выгодным симбиоз – водоросль способна из углекислого газа и воды создавать органические вещества.
Здесь просматриваются два способа питания лишайника: гетеротрофный и автотрофный. Для гриба характерно гетеротрофное питание – использование готовых органических веществ. Водоросль как растение способно создавать органические вещества, поэтому ее питание будет автотрофным.
Помимо этого особенностью питания лишайника является поглощение всей поверхностью тела питательных веществ и воды. Причем поглощать он их способен не только из почвы и воздуха, но и из оседающей на нем пыли.
Размножение лишайника осуществляется главным образом двумя способами: частями тела или спорами.
Сам лишайник как организм способен размножаться только частями своего тела – слоевища. Оторвавшийся кусочек, попав в подходящие условия, начинает жить самостоятельной жизнью.
Однако в лишайнике существуют совместно два организма, которые способны размножаться самостоятельно. Они могут создавать споры, поэтому лишайник размножается еще и таким способом.
Рассмотрим значение лишайников в природе. Данные организмы, живущие на камнях и скалах, рано или поздно отмирают и перегнивают. Так со временем здесь накапливается слой перегноя. На нем поселяются сначала мхи, а затем и менее требовательные цветковые растения. Как видно, лишайники являются первыми поселенцами, подготавливающими почву другим существам. Поэтому они получили название пионеров растительности. Таково главное значение лишайников в природе.
Наибольшее хозяйственное значение в жизни человека лишайники имеют в тундре. Здесь они занимают огромные пространства и служат кормовой базой для оленей.