МОУ «Средняя общеобразовательная школа №9»
Лишайники – простые загадочные организмы
РЕФЕРАТ ПО БИОЛОГИИ
Выполнила: ученица 9 класса
Черникова Алина
Руководитель: Лунина Татьяна
Евгеньевна
Г. Кашира
2008 год.
Содержание.
1. Введение стр.2
2. Отличие лишайников от других растений стр.3
3. Компоненты лишайников и их взаимоотношения стр.4
1) Грибной компонент (микобионт) стр.4-5
2) Водорослевый компонент (фикобионт) стр.5
3) Взаимоотношения гриба и водоросли
в теле лишайника стр.5-8
4. Внешнее и внутреннее строение лишайника стр.8
1) Морфология слоевища лишайников стр.8-9
А) Накипные лишайники стр.9-11
Б) Листоватые лишайники стр.11-12
В) Кустистые лишайники стр.13
2) Анатомия слоевища лишайников стр.13-15
5. Физиологические и экологические
особенности лишайников стр.15
1) Способы питания лишайников стр.15-16
2) Химический состав лишайников стр.16-18
3) Лишайники – организмы-гигиенометры стр.18-19
6. Заключение стр.20-21
7.Приложение (№1,2,3,4) стр.22-25
8. Список используемой литературы стр.26
Лишайники представляют своеобразную группу комплексных организмов, тело которых всегда состоит из двух компонентов – гриба и водоросли.
Сейчас каждый школьник знает, что в основе биологии лишайников лежит явление симбиоза – сожительства двух различных организмов. Но еще немногим более ста лет назад лишайники были для ученых великой загадкой, открыл которую Симон Швенденер в 1867г.
Однако как организмы лишайники были известны ученым и в народе задолго до открытия их сущности. Еще великий Теофраст, «отец ботаники», дал описание двух лишайников – уснеи и рочеллы. Последнюю уже тогда использовали для получения красящих веществ. В те времена их называли нередко то мхами, то водорослями, то даже «хаосом природы» и «убогой нищетой растительности».
Сейчас известно более 20000 лишайников. И каждый год ученые обнаруживают и описывают десятки и сотни новых неизвестных видов.
В настоящее время лихенология (лат. Lichen – лишайник) – наука о лишайниках – изучает сложный комплекс проблем, связанных с возникновением, строением, систематикой, биохимией, физиологией, распространением и экологией лишайников.
В реферате мне хотелось бы раскрыть уникальность и удивительную организацию этих организмов, их роль в природе и для человека. Сегодня очень актуальным являются поиски барьеров для защиты от активных форм кислорода. Лишайники способны противостоять этим формам. Остро стоит проблема сохранения окружающей среды, диагностика уровня её загрязнения. В этом тоже могут помочь лишайники. Их строение и умение приспособиться к окружающей среде помогает учёным ответить на многие вопросы и использовать их особенности. Их строение и умение приспособиться к окружающей среде помогает учёным ответить на многие вопросы и использовать их особенности.
2. Отличие лишайников от других растений
Чем же лишайники отличаются от других растений?
Во-первых, специфичный признак лишайников - симбиотическое сожительство двух разных организмов - гетеротрофного гриба (микобионта) и автотрофной водоросли (фикобионта).
Во-вторых, лишайники образуют особые морфологические типы, жизненные формы, не встречающиеся отдельно у слагающих лишайниковое слоевище грибов и водорослей.
В-третьих, для лишайников в целом и каждого его компонента в отдельности характерен особый тип метаболизма.
В-четвертых, весьма специфична биохимия лишайников, образование в них вторичных продуктов обмена - лишайниковых веществ, не встречающаяся в других группах организмов.
Лишайники отличаются от других групп существ, в том числе и от свободноживущих грибов и водорослей, особой биологией: способом размножения, медленным ростом, отношением к экологическим условиям.
На основании этих специфических свойств лишайников можно дать следующее определение: лишайниками являются организмы, тело (слоевище) которых всегда состоит из двух компонентов - автотрофного фикобионта и гетеротрофного микобионта, образующих единое симбиотическое сожительство, отличающееся свободными морфологическими типами и особыми физиолого-биохимическими процессами.
3. Компоненты лишайников и их взаимоотношения
1) Грибной компонент (микобионт)
Представители трех классов грибов- аскомицетов, базидиомицетов и фикомицетов, вступив в контакт с водорослью, дали начало образованию лишайников.
О близости с грибами говорит строение вегетативного тела лишайника и их плодовых тел. Вегетативное тело лишайника, называемое таллом или слоевище, целиком состоит из переплетения грибных гиф. Водоросли же либо разбросаны в беспорядке среди грибных гиф по всей толще слоевища, либо расположены отдельным дифференцированным слоем несколько ниже его поверхности. Вегетативное тело лишайника целиком живет в воздушной среде. Гифы, образующие слоевище лишайника, представляют собой простые или разветвленные тонкие нити, растущие вершиной. Гифа покрыта двухслойной оболочкой, под которой находится протоплазма. Обычно гифы поделены поперечной перегородкой на клетки.
В вегетативной клетке почти всегда имеется одно ядро. Переход вегетативных гиф лишайникового слоевища к воздушному образу жизни привела к утолщению их оболочек. Увеличен обмен веществ за счет утолщения плазматического тяжа с соседними клетками.
Тесный контакт с водорослью обеспечил появление у микобионта лишайника некоторых специфичных типов гиф: ищущие и охватывающие. Ищущие гифы являются боковыми ответвлениями обычных гиф. После того как ищущие гифы обнаруживают водоросль, у них появляются боковые ответвления, плотно захватывающие и тесно оплетающие клетки водоросли - это охватывающие гифы. Еще один тип специфичный для лишайниковых гиф- это двигательные гифы. Они возникают в зоне водорослей и служат для переноса их клеток в растущий край слоевища, который обычно будет образован одними только гифами микобионта и не содержит водорослей.
Микобионт лишайника образует сложноустроенные талломы, с хорошо дифференцированными анатомическими слоями, которые встречаются лишь у лишайников.
2) Водорослевый компонент (фикобионт)
Водоросли, встречающиеся в слоевище лишайников, называются фикобионтами лишайников. По своему систематическому отношению они относятся к различным отделам: к сине - зеленым, зеленым, желто- зеленым и бурым водорослям.
Как показало изучение лишайниковых фикобионтов, в слоевище лишайников встречаются представители 28 родов водорослей.
Водоросли в слоевище лишайников очень сильно изменяют свой внешний облик. Размножаются водоросли внутри слоевища обычно делением или апланоспорами.
Лишайниковые водоросли очень устойчивы к высоким температурам, способны переносить длительное высушивание.
3) Взаимоотношения гриба и водоросли в теле лишайника
Вопрос взаимоотношения гриба и водоросли в слоевище лишайника с давних пор волнует лихенологов. Со дня открытия С. Швендера прошло более 100 лет. За этот период появилось не менее десятка теорий, пытающихся объяснить отношение между грибом и водорослью, однако среди них нет ни одной общепризнанной и окончательно доказанной. С.Швендер, обнаружив, что лишайник состоит из гриба и водоросли, предположил, что гриб в слоевище паразитирует на водоросли. Однако он ошибочно отвел роль хозяина грибу, а водоросли - раба.
Но уже в те времена некоторые ученые выдвинули мысль о двустороннем паразитизме компонентов лишайника – гриба на водоросли и водоросли на грибе. При этом было высказано предположение, что гриб и водоросль в слоевище лишайника находятся в полном морфофизиологическом единстве и связаны между собой так же, как корни и листья цветковых растений.
Наибольшее распространение среди ученых того времени получила теория мутуалистического симбиоза. Сторонники этой теории считали, что в слоевище лишайника гриб и водоросль находятся во взаимовыгодном симбиозе: водоросль «снабжает» гриб органическими веществами, а гриб «защищает» водоросль от чрезмерного нагревания и освещения и «обеспечивает» ее водой и неорганическими солями.
Однако в 1873г. этой идеалистической теории был нанесен удар. Известный французский исследователь Е. Борне обнаружил внутри водорослевых клеток грибные отростки – гаустории, всасывающие органы гриба. Это позволяло думать, что гриб использует содержимое клеток водорослей, т. е. ведет себя как паразит.
Установили, что гриб получает вещества, ассимилируемые водорослью. Однако для существования как самого гриба, так и лишайника в целом необходимо, чтобы водоросль, окруженная со всех сторон грибными гифами, все-таки могла жить и более или менее нормально развиваться. Если гриб начнет проявлять себя слишком активно, поражать все без исключения водоросли, то погибнет и сам, а значит, перестанет существовать и лишайник.
Гриб должен использовать лишь часть водорослей, оставляя резерв – здоровые и нормальные водоросли, содержимым которых он мог бы питаться.
Способность водорослей нормально развиваться и даже размножаться в слоевище лишайника сохраняется благодаря умеренности паразитизма самого гриба.