Kako jedo lišaji? Značilnosti lišin, njihova struktura in razmnoževanje

Svet narave je edinstven in nepredstavljivo raznolik. Znanstveniki vsako leto odkrivajo vse več odkritij, ki nam razkrivajo izredne perspektive študija sveta okoli nas. Ampak znani živi organizmi, ki so jih ljudje poznali od nekdaj, so še vedno lahko presenetljivi. Vzemi, na primer, lišaje. So preproste, vendar so značilnosti njihove življenjske dejavnosti zelo nenavadne.

Ali veš kako jedo lišaji? To je resnično edinstven proces, ki ga je treba natančno opisati.

Težave pri vedenju

Na splošno je precej težko preučiti, ker predstavljajo simbiozo povsem različnih organizmov. Vsak lišaj je sestavljen iz simbioze avtotrofnih alg in heterotrofnih gliv. Jasno je, da moramo najprej preučiti biokemijo in vitalno aktivnost vsakega organizma posebej. Ta metoda proučevanja njihove fiziologije daje veliko napak in napak, zato imajo znanstveniki ogromno število vprašanj, ki nimajo vseh odgovorov. Vendar pa so raziskovalci še vedno uspeli identificirati skupne vzorce.

Notranja struktura

Na splošno je celotno telo lišaja ogromno prepletanje glivičnih hif, znotraj katerega so kolonije avtotrofnih alg. V znanosti danes razlikujemo naslednje vrste lišin:

• Sorte Homeome (Collema). Celice fotobionskih kolonij (alg) so razpršene vzdolž telesa na kaotični način.
• Heteromerna (Peltigera canina). Na prečnem prerezu je mogoče jasno videti plasti taloma (hyphae) in alg.

Predvsem so lišaji, katerih struktura temelji na zadnjem načelu. V tem primeru celoten zgornji sloj tvori posebno gosta mrežica gobastega tkiva, ki ščiti telo lišajev pred negativnimi učinki zunanjega okolja. Poleg tega gliva hitro preprečuje prekomerno sušenje (vendar to ne pomaga vedno).

Na naslednjem sloju je kolonija avtotrofnih alg. V središču je jedro lišaja, ki je tesen vrv prepletenih hif iz glive in kolonije avtotrofa. Ta "palica" ima dvojno funkcijo: na eni strani je lišajev v vodi shranjena voda. Po drugi strani pa gre za neke vrste ogrodje danega organizma. V spodnjem delu so riziini. To je neke vrste sidrišče, s katerim se lišajev pritrdi na podlago. Upoštevati je treba, da v vseh vrstah ni mogoče najti celotnega sklopa.

Za nekatere vrste lišin (cianolipidov) je značilno, da v njihovi strukturi obstajajo zelo lokalizirane kolonije cianhidrata. V teh vrstah je delitev na plasti še posebej dobro izražena. Torej, kako pojedo lišaje? Odgovor na to vprašanje je neposredno povezan s funkcijami proces fotosinteze od njih.

O procesu fotosinteze

Na teh simbioznih organizmih je na tisoče študij, ki so posebej namenjene značilnostim fotosinteze. Ker okoli 10-15% njihove količine zasedajo alge, kar jim daje skoraj vse hranila, obstaja veliko vprašanj o intenzivnosti procesa. Čudno, vendar najpreprostejše meritve nedvoumno kažejo, da je intenziteta fotosinteze v lišajih precej manjša v primerjavi z višjimi avtotrofnimi rastlinami. Tako bo pri analogiji z navadnim krompirjem razmerje 1:16.

Ampak kako razložiti zelo udobno življenje v takih spartanskih pogojih? Na splošno ni nič posebej zapleteno v tem. Dejstvo, da je avtotrofna višja rastlina organizmi, večino svojega življenja, "prebudijo", medtem ko so lišaji ponekod skoraj celotno leto v pol-sušene stanju, v začasno animacije. Seveda imajo dovolj nesrečnih količin hranljivih snovi za podporo življenja.

Tako jedo lišaji. Razred 7 v bioloških šolah lahko podrobneje preučuje to temo, vendar v tem primeru standardni izobraževalni program ne zagotavlja odgovorov na številna pomembna vprašanja. Na primer, ko je proces oblikovanja organskih snovi za hrano počasnejši, in kdaj - malo hitreje?

Kaj določa intenziteto fotosinteze v lišaji?

Treba je opozoriti, da je intenzivnost tega postopka odvisna od različnih zelo različnih dejavnikov. Prav tako je pomembno, da kloroplasti, ko so prekrite z gosto plastjo hyphae, prejmejo veliko manj svetlobe kot podobne formacije v višjih avtotrofnih rastlinah in celo algah. Načeloma razlika ni tako pomembna.

Prosimo, da se zavedajo, da je največja vrednost fotosinteze opazili na osvetlitev v 4000-23000 lux. To je mogoče najti v večjih habitatov lišajev: tundra, gozd, lahka severno gozdu. V tistih območjih, kjer je intenzivnost svetlobe znatno višje v telesu organizma simbiotskem začne intenzivno tvorbo temno organskega pigmenta (parietina) in samo za določene lichen snovi (atranorina, na primer).

Nastala fotosinteza Organska snov so popolnoma podobne tistim iz višje rastline. Uporabljajo se za trofične namene. Tako jedo lišaji. 7. razred splošne šolske šole zelo površno proučuje procese njihove življenjske dejavnosti, čeprav je ta tema velika in izredno zanimiva. Obveščamo vas, da so informacije, ki so morda zanimive, a tudi koristne.

Postopek dihanja

Lahko je uganiti, da je pridelava hranil neposredno odvisna od dihanja. V nasprotju s fotosintezo v lišaji je intenziven: 0,2-2,0 mg CO₂ na uro proizvede le en gram simbioznega organizma. Če natančno preberete informacije na vrhu članka, ste verjetno ugotovili, da je približno 85-90% mase lišaja v teži mikobiotika. Če rečemo preprosto, je v kisiku glivični del bolj potreben kot avtotrofna alga. Ker lišaji v običajnih pogojih ne uživajo preveč redno (vzrok so hude podnebne razmere), se velik del hranil shrani v njihovih tkivih.

Tako kot fotosinteza je postopek dihanja odvisen neposredno od odstotka vode.

Morali bi vedeti, da je najmanjša raven dihanja, ki je potrebna za pridobivanje določene količine energije iz hranil, lišajev ohranja skoraj pod kakršnimi koli pogoji (primerna za življenje, seveda). Ta postopek je možen z naslednjimi temperaturnimi območji: -15 do +30, +50 ° C Ampak optimalni temperaturni režim je v območju od + 15 do +20 ° С. S hlajenjem se začenja prevladovati uporaba kisika. In ko se temperatura dvigne nad 35 stopinj, sta oba postopka približno izenačena.

Primer, kjer je (ima sliko te vrste v članku) lišajev, vložene v enem od muzejev Moskvi celo ekspedicijo Royal arheološkega društva, tiho spet svoje preživetje, ki se dajo enega od zaposlenih v cvetlični lonec z rahlo vlažno zemljo. Ampak do takrat, ko je bil star okoli 90 let sem bil v popolnoma suha, zabojnik za eksponatov in večino časa je bila odvzeta celo na svetu!

Ni presenetljivo, da so ti organizmi tako zanimivi za sodobno biologijo. Lišaji verjetno imajo veliko več skrivnosti, katerih razkritje bo morda močno spodbudilo razvoj medicine.

Znanstveniki so dokazali, da so osnovna načela dišavnih lišajev podvržena enakim vzorcem kot pri višjih avtotrofnih rastlinah. Vendar pa obstajajo tudi razlike, od katerih je glavna nekoliko drugačna prednost med absorpcijo kisika in sproščanjem ogljikovega dioksida. Poleg tega so fenomenalno odporni na učinke sušenja, nizkih in visokih temperatur. Ne brez razloga mahovi in ​​lišaji lahko rastejo celo v arktičnih razmerah.

Temperaturni pogoji

Temperaturni razpon od +10 do +25 stopinj Celzija je najbolj primeren za fotosintezo v lišaji. Toda sposobnost vpijanja ogljikovega dioksida v njih se ohrani do -25 stopinj. To je zelo pomembna značilnost lišin, ki jih ločuje od višjih rastlin in celo alg. Pri temperaturi od -5 do -10 stopinj je intenziteta asimilacije ogljikovega dioksida skoraj več kot v bolj udobnih pogojih. V mnogih rastlinah, v tem primeru, led nastane v medceličnem prostoru, ki preprosto razbije celice.

Nasprotno, lišaji na drevesih, katerih debla dobesedno zlomijo hudo severno podnebje (razpokane zmrzali), se počutijo odlične ob nastopu tople sezone.

Značilnosti izmenjave vode

Raziskovalci so ugotovili, da se lišaji v posebnem, zelo specifičnem načinu metabolizma vode razlikujejo. Dejstvo je, da se voda v telesu nahaja v prostorih med močnimi hifami. Ko zamrzne, to ne prinaša veliko škode, proces fotosinteze in prehrane se še naprej pojavlja. Vendar pa se proces fotosinteze praktično ustavi tudi s povečanjem temperature na + 35 stopinj Celzija ali več, kar bistveno razlikuje lišaje od rastlin.

Količina vode, ki bo zadostovala za normalno življenje, je odvisna od družine. Torej, gobasti lišaji so sposobni fotosinteze in proizvodnja organskih snovi za hrano, ki je skoraj popolnoma dehidrirana. Bolj debelejše telo, več vlagi se lahko kopiči v njej, manj pa izhlapi.

To je še posebej pomembno za lišaje, saj v večini primerov rastejo v zelo težkih pogojih, ko bolj ali manj redno oskrbo z vodo ni zagotovljeno. Pod takimi pogoji bi vsaka rastlina umrla. Lichen se počuti dobro tudi v pogojih prave puščave in Arktike.

Ureditev tekoče zamenjave

Razumemo, da je ureditvena funkcija presnove vode v teh organizmih urejena popolnoma drugače kot v višjih rastlinah. Ker za to nimajo skoraj nobenih specializiranih sistemov. Na primer, absorpcija vode v njih se zgodi zelo hitro, vendar le na račun njegove običajne absorpcije celotne površine telesa. Lahko opravite preprost poskus: na mizo nalijte majhno količino vode in na lužo položite kos tkanine ali toaletnega papirja.

Kot lahko vidite, se voda takoj absorbira, saj ima papirna struktura dobro absorbcijsko sposobnost. Enako se zgodi z lišaji. Torej smo epizodo obravnavali z dolgodobnim vzorcem, ki ga je nekoč prinesla ekspedicija. Ko je delavec v cvetlični lonec dal lišajev, je takoj takoj absorbiral tako količino tekočine, ki mu je imel dovolj za obnovitev življenja.

Nekateri gobasti lišaji lahko absorbirajo ogromno količino tekočine, katere teža je do 300% lastne. Druge vrste (fakultete, leptogije) na ta način povečajo za 400-3900%! Če govorimo o najmanjši vsebnosti vode, je približno 2% teže suhe snovi lišaja. Takšen lišaj (fotografije, ki jih boste našli v tem materialu) po videzu sploh ne spominjajo živega organizma.

O stopnji sproščanja vode

Kot v primeru toaletnega papirja telo simbioznega organizma daje vodo zelo hitro. V samo eni uri se lišaji, ki so pravkar absorbirali skoraj liter tekočine, lahko izsušijo do krhkega stanja. Tako je "produktivnost" teh organizmov izredno ciklična: proizvodnja trofičnih snovi se lahko drastično spremeni ne le med sezono, temveč tudi za eno ali dve uri!

V zadnjih letih so znanstveniki spoznali, da nekatere vrste lišajev, ki živijo v tundri (Evernia prunastri), lahko dobesedno uporabljajo "drobtine" sončne svetlobe, ki občasno prebijajo plast snega. Preprosto povedano, se s fotosintezo ne končajo celo pozimi.

Razmnoževanje lišajev

Poleg tega so značilnosti lišajev sestavljene iz treh načinov razmnoževanja:

• Vegetativni.
• Seksualno.
• Brez seksa.

Gliva, to je mikobiotik, se lahko reproducira na vse načine, medtem ko so alge sposobne samo avtonomne delitve. Spore glive se nahajajo v posebnih vrečkah. Ascomycete lišaji uporabljajo dve glavni skupini sadnih teles za apoptozo: apothecia in peritheca. Njihove značilnosti so:

• Apothecia je skupna postelja zaobljene oblike. Na njem so vrečke, ki se nahajajo med običajnimi, neskončnimi hifami. Ta odprta plast se imenuje Hymenium.
• Peritetium je podoben skoraj povsem zaprti strukturi sferične oblike. Spore se sproščajo skozi posebne luknje, ki se nahajajo na površini sadnega sfera.

Nekatere vrste lahko tvorijo tudi aseksualne spore, pycnospores (piknokonidija). Kraj njihovega nastanka je piknidija. Te vreče so sferične ali nekoliko hruške, ki so visoko specializirane hife. Picnidia je zlahka prepoznavna, saj izgledajo kot črne pike na postelji.

Ko se spori prebudijo, pod ustreznimi pogoji hitro povzročijo nove hife, ki tvorijo telo novega lišajev. Ti (hyphae) tudi prodrejo v celice avtotrofnih alg, po katerih se dejansko konča oblikovanje novega organizma.

Pomen

Na splošno so mahovi in ​​lišaji zelo pomembni. V tundri in arktični puščavi so pogosto edini avtotrofni organizmi, ki lahko nabirajo hranila v izjemno neugodnih pogojih. Preprosto rečeno, ti organizmi so vir hrane za tiste malo rastlinojede, ki lahko živijo v tako hudih krajih. Poleg tega le lišaji na drevesih, tudi v razmerah našega podnebja, pogosto omogočajo, da preživimo zimo, na primer losa in srna.