Класс лишайники – это одни из самых распространенных и разнообразных организмов на Земле. Науке известно более 25 тысяч их видов, система их распространения все еще до конца не изучена. Устроена их система из двух элементов: гриба и водорослей, именно такой состав объединяет огромное разнообразие.
Что собой представляют накипные лишайники
Наименование «лишайники» появилось из аналогии с болезнью лишай, возникающей из-за их внешнего вида. Лишайники – это представители уникального вида, известные тем, в их составе существуют одновременно сразу два организма, водоросль и гриб. Многие ученые выделяют для этой разновидности гриба отдельный класс. Сочетание их является уникальным: гриб внутри своего тела создает особенную среду обитания, в которой водоросль защищена от внешнего воздействия и обеспечена жидкостью и кислородом. Гриб потребляет воду из субстрата, впитывает в себя кислород, таким образом водоросль внутри него получает питание и чувствует себя комфортно. Для их существования не требуется специальной почвы, они растут везде, где есть воздух и вода даже в минимальных количествах. Представители накипных лишайников покрывают голые скалы, камни, растут на глине, на крышах и деревьях.
В благоприятной среде в процессе фотосинтеза водоросль вырабатывает углеводы, которыми питается гриб. Последний является паразитом на ее теле, однако их сосуществование - это, скорее, симбиоз. Именно водоросль является жизнеобразующим компонентом. Если выделить ее из гриба, она в большинстве случаев сможет адаптироваться к независимому, автономному существованию и продолжит развиваться самостоятельно. Гриб же однозначно погибнет без питания, которое он получал.
Территории произрастания накипных лишайников
Лишайники являются одними из самых распространенных на планете микроорганизмов. Практически в каждой широте можно встретить накипные лишайники, умеющие приспосабливаться к любым условиям. Адаптированные к холодам, они хорошо себя чувствуют на склонах полярных скал, им комфортно в тропиках и пустынях.
Накипные лишайники распространены по всей планете, им не требуются уникальные специфические условия. В зависимости от типа субстрата и особенностей климата, на местности растет тот или иной вид. Разрастаясь, они покрывают огромные площади, полностью наполняя склоны скал и закрывая камни.
Как правило, группы привязаны к климатическим условиям или к природной зоне. Некоторые виды можно встретить только в заполярье, другие лишь в тайге. Но в этой системе есть ряд исключений, когда география произрастания связана с условиями среды, повторяющимися в разных регионах. Эти лишайники обитают на берегах пресноводных озер, океанов, в горах и т.д. Также распространение может быть привязано к определенным особенностям почвы: одни группы лишайников растут на глине, другие на скалистой почве и т.д.
Кроме этого, есть небольшая категория видов, которые растут по всему миру, вне зависимости от природных или климатических условий.
Значение для экологии
В экологической системе планеты они находятся повсеместно. Значение лишайников велико, эти организмы выполняют целый пласт работы. Они занимают важнейшее место в формировании почвы, они первыми проникают в слои и обогащают ее для дальнейшего произрастания других видов. Накипные лишайники не нуждаются в специальном субстрате, покрывая территорию бесплодной почвы, они обогащают ее и делают пригодной для жизни других растений. В процессе роста они выделяют особые кислоты в почву, благодаря которым земля становится рыхлой, происходит ее выветривание и обогащение кислородом.
Излюбленная среда произрастания накипных лишайников, где они чувствуют себя комфортно, – горные породы. Они уверенно крепятся к скалам и утесам, меняют их цвет, постепенно создавая на их поверхности условия для развития других видов.
Многие животные имеют окраску, соответствующую тому или иному виду лишайника, произрастающего в их среде обитания. Это позволяет маскироваться и защищаться от хищников.
Внешнее строение
Внешний вид этих симбиотических грибов крайне разнообразен. Лишайники, накипные или корковые, называются так потому, что создают на поверхности, где растут, корочку, напоминающую накипь. Они могут принимать различную форму и иметь неожиданные цвета: розовый, синий, серый, сиреневый, оранжевый, желтый или другой.
Ученые различают 3 основные группы:
• накипные;
• листовые;
• кустистые.
Характерные признаки накипных лишайников – они крепко прирастают к земле или другому субстрату, удалить их без повреждений невозможно. Такие лишайники наиболее распространены в городах, где могут расти на бетонных стенах, деревьях. Также их часто можно встретить на склонах. Где бы ни встречались эти лишайники, накипные их разновидности не требуют никаких существенных условий и отлично чувствуют себя даже на камнях.
Они представляют собой корочку, которой покрывают непригодные для жизни других растений поверхности. Из-за особенностей своего строения и внешнего вида они могут быть несовершенно незаметными и сливаться с природой. Ошибочно все такие грибы называют мхом, мох - это лишь одна из тысяч разновидностей низших растений.
Отличить накипные лишайники от других видов очень просто. Листовые крепятся к почве с помощью росточков, напоминающих маленькие стебли. Само тело лишайника имеет листообразный вид различных форм, размеры их также могут колебаться.
Кустистые имеют самую сложную внешнюю форму. Они состоят из веточек, круглых или плоских, могут расти на земле, скалах. Они являются наиболее крупными, разрастаясь, могут также свисать с деревьев.
Накипные лишайники могут иметь переходное положение между этими группами и черты других видов: эта классификация ориентируется исключительно на внешние их признаки.
Внутреннее строение
Тело накипного лишайника, или таллом (слоевище), бывает двух видов:
• гомеомерное;
• гетеромерное.
Первый тип является простейшим, в нем клетки водоросли содержатся в хаотичном порядке и распределяются между гифами гриба достаточно равномерно. Чаще всего такое строение можно встретить у слизистого лишайника, например, у накипных лишайников рода коллема. В спокойном состоянии они выглядят как засохшие корочки, а под воздействием влаги мгновенно разбухают, приобретая вид листоватых лишайников. Встретить их можно на побережье Черного моря.
Гетеромерное слоевище лишайника имеет более сложное устройство. Большинство накипных лишайников относится к этому типу. В разрезе такого вида прослеживается его структурированная внутренняя организация. Верхний слой образует гриб, защищающий таким образом водоросли от иссушивания или перегревания. Ниже гриб имеет ответвления, которые крепятся к клеткам водоросли. Ниже располагается еще один слой грифа, являющийся субстратом для водоросли, с его помощью поддерживается нужный уровень влажности и кислорода.
Группы лишайников
По типу произрастания и привязанности к виду субстрата среди накипных лишайников выделяются следующие группы:
• эпигейные;
• эпифитные;
• эпилетные;
• водные.
Первая группа, эпигейные лишайники, распространена на различных почвах, также они неплохо разрастаются на пнях, скалах. Они вполне могут выдержать конкуренцию с растениями высших групп, поэтому на скудных почвах растут нечасто, предпочитая плодородную землю. Часть из них растет на сухих болотах, вдоль дорог, в тундре, где занимают огромные территории, и т.п. Наиболее известными видами являются лицедея, пертузария, икмадофида.
Эпигейные также можно разделить еще на две категории: перемещающиеся (относятся к другим видам) и закрепленные на почве лишайники, накипные в большей степени. Прикрепленные накипные могут существовать на песчаной, известняковой, глинистой почве. Накипные лишайники названия в этой группе имеют следующие: рамалина скрученная, пармелия темно-бурая, коллема, беомицец розовый и другие.
Эпифитные лишайники растут исключительно на деревья или кустарниках. Они условно также разделяются на две группы: эпифильные (существуют на листьях, коре) и эпиксильные, возникающие на свежих срезах. В большинстве случаев они встречаются именно на коре, на крошечном участке может одновременно уживаться пара десятков разных видов накипных лишайников, полностью меняющих цвет дерева и создающих внешнюю новую поверхность.
Накипные лишайники группы эпилитных селятся на камнях и каменистых скалах. Примеры их многообразны: некоторые заводятся исключительно на известняках, другие предпочитают кремниевые породы, третьи селятся и там, и там, а также на городских крышах, стенах.
Виды накипных лишайников
Накипные лишайники бывают всех четырех видов, принятых в науке: эпилитные, эпигейные, эпифитные и эпиксильные. Они могут расти на стволах деревьев, на мертвой древесине, на пнях, но чаще всего они растут на голых камнях.
На самых разных субстратах произрастают накипные лишайники. Примеры легко можно найти в любом городе или лесу: на стенах, крышах, камнях, скалах. Они настолько плотно прирастают к почве, что удалить их без повреждения невозможно.
Лишайники накипные образуют корочку, похожую на накипь. Они могут иметь самый разный окрас, и, полностью покрывая предмет ландшафта, существенно меняют его внешний вид. Розовые скалы, фиолетовые, ярко-желтые камни делают пейзажи яркими и необычными.
Аспицилия, гематома, леканора, лецидея, графис, биатора - самые изестные накипные лишайники, примеры их произрастания встречаются практически на всей территории страны. Разновидность биатора может существовать одновременно на болотах и на камнях. Накипной лишайник леканора, к примеру, может произрастать на различных субстратах: как на камнях, так и на деревьях или пнях.
Размножение накипных лишайников
Существует три способа размножения: вегетативный, половой или бесполый. Половое размножение является одним из самых распространенных способов: лишайники формируют апотеции, перитеции или гастеротеции – это различные тела внутри организма, в которых развиваются споры. Их развитие является крайне медленным и может длиться до 10 лет. После того как этот процесс завершается, гастеротеции начинают продуцировать споры, которые в дальнейшем при нужной температуре и влажности прорастают.
При бесполом спороношении лишайников споры возникают и развиваются прямо на поверхности.
В вегетативном размножении участвуют крошечные вещества, состоящие из частиц водорослей и гриба, и кустики слоевища. Они распространяются с ветром или животными, путешествуя до тех пор, пока не найдут подходящий субстрат. Это самый быстрый способ размножения, способствующий скорому распространению. Размножение таким способом также может происходить и с неподготовленным кусочком лишайника, но в таком случае шансы произрастания на новом субстрате будут ниже.
Применение
Применение накипных лишайников необычайно широко: они способны расти там, где нет ни одного шанса у любого другого растения. Со временем они подготавливают необходимую среду, достаточное количество гумуса для роста других растений. При этом из всего многотысячного разнообразия лишайников только два вида являются ядовитыми, остальные находят свое применение в разных сферах: в сельском хозяйстве, медицине.
Применение и значение лишайников в фармакологии также велико: целители в деревнях знают полезные свойства каждого из сотен видов, применяя их для лечения самого широкого спектра заболеваний: от кашля до онкологии. Особенно эффективны накипные лишайники в лечении гнойных воспалений. Они аккуратно срезаются с поверхности и прикладываются на рану - благодаря антибактериальным свойствам и антисептикам, которые содержатся в их составе, они уничтожают бактерии, способствуют очищению и заживлению открытой раны.
Измерение состояния среды с помощью лишайников
В науке они также применяются для изучения условий окружающей среды и качества воздуха. Накипные лишайники являются самыми устойчивыми к ухудшению природных условий, они переносят экологические катастрофы и высокий уровень загрязнения воздуха, однако это существенно сказывается на их состоянии. В связи с особенностями своего строения лишайники поглощают поступающую воду и воздух без дополнительных фильтров, сразу всем талломом. Из-за этого они чувствительны к загрязнениям и изменениям состава воздуха или воды, поскольку токсины мгновенно нарушают их внутреннюю работу.
Из-за повышенного содержания ядовитых веществ в атмосфере или воде происходят случаи массовой гибели накипных лишайников. Первые такие случаи стали происходить возле крупных промышленных городов, где развито производство, а, следовательно, и высокий уровень загрязнения воздуха. Эти случаи наглядно продемонстрировали необходимость фильтрации выбросов в воздух вредных веществ. Сегодня лишайники снова растут на территории крупных городов благодаря заботе об окружающей среде и улучшению качества воздуха.
Существует два направления изучения состояния воздуха по состоянию представителей этого вида: активный и пассивный. При пассивном делаются выводы о состоянии атмосферы здесь и сейчас, активный подразумевает длительное изучение определенного вида лишайника, что дает возможность получить более точную картину.
