От чего образуется лишай
Лишайники — своеобразные комплексные организмы, слоевище которых представляет собой объединение гриба и водоросли, находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом, чаще — в симбиозе. Известно свыше 20 тыс. видов лишайников.
От других организмов, в том числе и от свободноживущих грибов и водорослей, они отличаются формой, строением, характером обмена веществ, особыми лишайниковыми веществами, способами размножения, медленным ростом (от 1 до 8 мм в год).
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.
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).
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.
Питание
Особенности питания лишайников связаны со сложным строением этих организмов, состоящих из двух компонентов, которые получают питательные вещества разными способами. Гриб – гетеротроф, а водоросль – автотроф.
Водоросль в составе лишайника обеспечивает его органическими веществами, полученными путем фотосинтеза. Гриб лишайника получает от водоросли высокоэнергетические продукты: АТФ и НАДФ. Гриб, в свою очередь, с помощью нитевидных отростков (гифа) выполняет роль корневой системы. Так лишайник получает воду и минеральные соединения, которые адсорбируются из почвы.
Также лишайники способны всем телом впитывать воду из окружающей среды, во время туманов и дождей. Для выживания им нужны азотистые соединения. Если водорослевый компонент таллома представлен зелеными водорослями, то азот поступает из водных растворов. Когда же фикобионтом выступают сине-зеленые водоросли, возможна фиксация азота из атмосферного воздуха.
Для нормального существования лишайников необходимы в достаточном количестве свет и влага. Недостаточная освещенность препятствует их развитию, так как замедляются фотосинтезирующие процессы и лишайники недополучают питательных веществ.
Светлые сосновые леса стали оптимальным местом для их жизни. Хотя лишайники и относят к наиболее устойчивым к засухе видам, все же вода им необходима. Только во влажной среде осуществляются дыхательные и обменные процессы.
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.
Источник
Полезные свойства и применение лишайника
Полезные свойства лишайника
Полезные свойства лишайника были известны ещё в Древнем Египте и Средневековой Европе. В те времена ученые ещё не изучили биологический состав этого лекарственного растения и применяли его исключительно из религиозных соображений. Тем не менее, уже в то время во многих случаях отмечали положительный эффект от подобного лечения. В чем же секрет целебной силы лишайника? Разгадка кроется в его биологическом составе.
В середине двадцатого века медицина всерьез занялась изучением целебных свойств лишайника. В результате исследований обнаружилось присутствие в нем так называемых лишайниковых кислот, среди которых особо стоит выделить усниновую, барбатовую, фумарпроцетраровую и скваматовую кислоты. Их содержат некоторые виды лишайников, способные проявлять сильное антибактериальное воздействие. Помимо этого, ученые Франции, США, России и ряда других стран выявили антибиотический эффект этих живых организмов.
В результате исследований были обнаружены целые группы антибиотиков, по-разному влияющие на бактерии и воспалительные процессы. Например, одни виды подавляли рост стафилококков, а другие оказывали антибактериальное воздействие на иные виды паразитов. Помимо прочего, лишайники содержат в себе полезные человеческому организму жиры, белки, углеводы и другие элементы. Содержание этих веществ неодинаково в различных видах.
Применение лишайника
Во многих странах эти целебные группы организмов входят в состав медикаментов, применяемых для борьбы с фурункулами, стрептококками, стафилококками, красной волчанкой и другими кожными заболеваниями. Лекарства на основе лишайников эффективны при лечении варикозных и трофических язв, снятии воспалительных процессов в мягких тканях, при некоторых гинекологических заболеваниях и ожогах. Также они используются в ходе пластических операций. Препараты из определенных видов лишайника отличаются сильным противомикробным воздействием.
В народной медицине лишайник применялся ещё более четырех тысяч лет назад. В некоторых скандинавских странах его отвары до сих пор используют для лечения туберкулеза, катаров, простуды. Отмечается хорошее терапевтическое и тонизирующее воздействие таких лекарственных препаратов.
Отвар от кашля: столовую ложку лишайника (пармелии) нужно залить литром воды, поставить на водяную баню, после закипания варить в течение двух часов. Принимать данное средство следует по 3 раза в день за полчаса до еды. Хранить отвар необходимо в холодильнике. Пить его рекомендуется теплым.
Лишайники на деревьях
Появление лишайников крайне неблагоприятно влияет на развитие дерева. Разрастаясь по стволу и веткам, они закупоривают поры и мешают полноценному воздухообмену дерева. Помимо этого, они представляют собой прекрасную среду обитания для насекомых-вредителей. Появление на деревьях этой растительности часто связывают со старением дерева, плохим уходом, сильными морозами, в результате чего происходит растрескивание коры. Все эти неблагоприятные факторы значительно снижают способность дерева противостоять возбудителям болезни.
При первом же появлении лишайников их сразу же необходимо счищать. Для этого обычно используется деревянный скребок, которым обрабатывают всю вредоносную растительность на стволе и ветках. Все зачищенные места дополнительно обрабатываются специальным раствором железного купороса, в противном случае заражение может повториться. Чтобы предохранить деревья от колонии этих паразитирующих организмов, в конце осени и зимы производят побелку стволов. Однако следует отметить, что появление лишайников свидетельствует о хорошей экологии этого места.
Лишайник Пармелия
Пармелия широко используется в народной медицине для лечения сильного кашля, острого колита, туберкулеза легких, заболеваний желудочно-кишечного тракта.
Пармелия – подавляет сильные приступы кашля, способствует разжижению слизи. Снимает воспалительные процессы на любой стадии бронхита. С первого дня приема наблюдают улучшения состояния здоровья.
Отвары применяются наружно в виде компрессов и примочек для промывания гнойных ран и трофических язв. Пармелия производит превосходный заживляющий эффект. Некоторые рецепты народной медицины с участием этого лишайника активно применяют и сейчас.
Рецепт для компрессов: 5 столовых ложек лишайника следует залить полулитром воды, довести до кипения и варить на сильном огне в течение 25–30 минут, затем настаивать при комнатной температуре до полного остывания, после чего процедить и отжать сырье. Применяется средство наружно.
Лишайник-бородач
Лишайник-бородач отличается ярко выраженными противомикробными свойствами, что делает его хорошим средством для борьбы с кожными заболеваниями и трофическими язвами. Как и многие другие виды лишайника, бородач является природным антибиотиком. Препараты на его основе обладают противоспалительным, обволакивающим, отхаркивающим, ранозаживляющим и противовирусным воздействием. С медицинской точки зрения самым полезным компонентом бородача является усниновая кислота.
Именно эта кислота помогает более эффективно справляться с различными заболеваниями легких и бронхов. В народной медицине бородач часто используют для укрепления иммунной системы человека. Произрастает он в основном в таежных лесах. Как лекарственное средство он собирается даже зимой.
Лишайники кустистые
Эту группу очень легко узнать, поскольку такие лишайники имеют своеобразную форму свисающей бороды. Их слоевища могут быть самых различных размеров – от нескольких сантиметров до полуметра. Благодаря большому содержанию жиров, белков и углеводов они могут служить пищей для скота, но из-за недостаточного количества в них витаминов такое питание нельзя считать полноценным.
К ним относятся такие виды: кладония пальчатая, уснея длиннейшая, алектория бледно-охряная. Некоторые кустистые лишайники входят в основу противоспалительных и антибактериальных препаратов. Они широко используются в народной медицине при лечении гриппа, простуды и ряда желудочных заболеваний.
Лишайники накипные
К накипным лишайникам относятся: лецидея скученная, леканора разнообразная и другие виды. Их слоевище обычно имеет вид корочки, толщина которой может быть разнообразной. Накипные слоевища, как правило, небольшого размера, их диаметр может равняться нескольким миллиметрам или сантиметрам, хотя в отдельных случаях он достигает двадцати-тридцати сантиметров.
Такие лишайники могут использоваться в качестве биоиндикаторов. Они позже всех покидают территорию с плохой экологией, но если уж они оттуда ушли, значит, дело совсем худо. За свои сильные противовирусное и противомикробное действия лишайники получили признание у фармакологов многих стран. В народной медицине они широко используются для лечения гнойных ран и кашля.
Лишайники листовые
Слоевище у лишайников этого вида имеет форму листовидной пластинки, расположенной горизонтально на субстрате. У старых лишайников она приобретает неправильную форму, хотя обычно имеет круглые контуры. Главной особенностью листового слоевища является его дорсовентральное строение, благодаря которому верхняя поверхность отличается окраской и строением от нижней поверхности.
За счет высокого содержания различных полезных кислот эти уникальные организмы активно применяются в народной и официальной медицине. Препараты на их основе эффективны в борьбе с различными кожными заболеваниями, трофическими язвами, заболеваниями дыхательных путей. Основным лечебным компонентом считается усниновая кислота.
Лишайники эпифитные
Эпифитные лишайники выступают прекрасными биоиндикаторами загрязнения окружающей среды, поскольку все необходимые для жизнедеятельности компоненты они получают из воздуха. Они существенно помогают ученым в экологическом мониторинге. Самыми известными разновидностями являются пармелия оливковая и гипогимния вздутая. Их особенность заключается в абсолютной непереносимости любого загрязнения, поэтому их невозможно встретить ближе чем за 50 км от промышленных зон или фабрик.
Лишайник золотянка
Он представляет собой собрание розеток оранжево-желтого цвета, состоящих из широких и округлых лопастей. Растет на обработанной древесине, заборах или деревянных постройках. Этот вид очень восприимчив к загрязнениям. Используется в промышленности для окрашивания ткани в красный цвет.
Лишайник олений мох
Содержит в себе усниновую кислоту, что наделяет его сильными антибиотическими свойствами, благодаря чему препараты из него активно используются в народной и традиционной медицине. Свое название лишайник получил из-за пристрастия к нему этих животных. В зимние месяцы оно может составлять до 90% их рациона. Содержание белков, жиров, углеводов, сахаров и других полезных компонентов делает этот вид лишайника весьма питательным. Единственным его недостатком можно назвать отсутствие достаточного количества витаминов.
Противопоказания к применению лишайника
Противопоказания к использованию лишайника ещё до конца не изучены наукой. Возможны аллергические реакции на отдельные его компоненты. Нельзя также исключать индивидуальную непереносимость. Препараты на основе лишайников не рекомендуется употреблять беременным и кормящим матерям – возможны неблагоприятные побочные эффекты. Перед началом курса лечения необходимо проконсультироваться с врачом.
Автор статьи: Соколова Нина Владимировна | Фитотерапевт
Образование:
Диплом по специальности «Лечебное дело» и «Терапия» получен в университете имени Н. И. Пирогова (2005 г. и 2006 г.). Повышение квалификации на кафедре фитотерапии в Московском Университете Дружбы Народов (2008 г.).
Наши авторы
Источник
В науке еще очень мало достоверных фактических данных о том, как и когда возникли лишайники. Многие высказывания по этой проблеме носят сугубо гипотетический характер. Причина такого положения проста — у нас почти совсем нет данных по ископаемым лишайникам. Те немногочисленные находки, которые имеются, не позволяют делать общих выводов о возрасте и путях становления лишайников.
Самые древние единичные находки ископаемых лишайников относятся к мезозою, немного больше их из кайнозоя. Эти находки свидетельствуют, что к тому времени (более 200 млн. лет назад) лишайники уже были высокоразвитыми организмами, листоватыми и кустистыми формами. Когда появились первые примитивные лишайники, неизвестно. Если мы скажем, что они могли существовать уже в начале палеозоя (примерно 500 млн. лет назад), то это будет лишь гипотетическое предположение. Необходимо учесть, что лишайники могли возникнуть лишь тогда, когда в процессе эволюции появились большие группы водорослей и грибов, и при этом в виде крупных, экологически дифференцированных популяций. Эти популяции образовали примитивные смешанные группировки — микробиоценозы, в которых между членами (ценобионтами) были разнородные взаимовлияния. Очевидно, в этих микробиоценозах, состоящих главным образом из одноклеточных простых организмов, возникли первые рыхлые скопления водорослей и грибов, первые примитивные (вначале, можно полагать, непостоянные) лишайники. Они не имели еще определенной формы, взаимовлияние гриба и водоросли лишь в дальнейшем развитии привело к определенному формообразованию, возникновению специфических лишайниковых жизненных форм.
Гриб мог вступить в контакт с водорослью в том случае, когда для него не оказалось в субстрате достаточного количества питательных веществ,— он стал паразитировать на водорослях. Этот паразитизм вначале был разрушительным, но быстрое и непрерывное деление водорослевых клеток сохраняло их популяцию, в то же время у них вырабатывалось сопротивление грибу, и наконец они стали получать определенную выгоду от такого сожительства. Простой однобокий паразитизм не мог обеспечить дальнейшего развития и усовершенствования водорослево-грибного соединения. Должны были возобладать мутуалистические, взаимовыгодные отношения и такие биотипы водорослей, которые не только приобрели определенную устойчивость и выносливость в отношении паразитизма гриба, но и стали извлекать из объединенной жизни определенную пользу. Тогда и возникли симбиотические отношения между фико- и микобионтом лишайникового слоевища.
Почему возникли постоянные водорослевогрибные скопления — нерешенный вопрос. Ученые называют ряд возможных причин. Одной из них мог быть «голод» гриба. В условиях недостатка питательных веществ грибы (в первую очередь сумчатые) нашли себе в лице водорослей гибкого партнера, способного обеспечивать их необходимыми органическими веществами. Соединение гриба и водоросли могла стимулировать и сухость местообитания. Имеются наблюдения, что в сухих и недостаточно обеспеченных питательными веществами условиях грибные гифы охватывают различные округлые предметы, последними в определенных условиях могли быть и водорослевые клетки.
Из аморфных водорослево-грибных скоплений со временем стали развиваться определенные жизненные формы лишайников, начался активный формообразовательный процесс. Из временных рыхлых и примитивных скоплений стали вырабатываться более постоянные типы слоевища с определенной формой — корковые, чешуйчатые, листоватые, кустистые и пр. Специальные эффективные способы вегетативного размножения (при помощи соредий, изидии, фрагментов слоевища и др.) обеспечивали лишайникам быстрое расселение и завоевание все новых субстратов и местообитаний. Биологические преимущества лишайников, обусловленные их двойственным характером,— нетребовательность к содержанию питательных веществ в субстрате, большая продолжительность существования и т. д.—позволяют им расти в таких экстремальных условиях, где другие организмы существовать не могут. Для конкурентослабых лишайников это единственная возможность сохраниться в суровой борьбе за существование.
Удивительное комплексное сожительство грибов и водорослей в одном организме оказалось весьма эффективным в процессе эволюции. На это указывает бурный видообразовательный процесс у лишайников. Как уже было сказано, к настоящему времени описано до 26 000 видов лишайников, а в действительности их число может достигать 40 000. Если учесть, что свободноживущих грибов известно примерно 60 000 видов, а водорослей—40 000 видов, то становится очевидным, что лишайники образуют большую группу организмов. Какое же место занимают они в системе растительного мира?
В большинстве систем растительного мира лишайники считались самостоятельным и единым отделом (Divisio, Phylum) или классом. Ввиду того что по массе в слоевище лишайника преобладает гриб и он же образует плодовые тела, выделение классификационных единиц у лишайников производят главным образом по признакам микобионта, его плодового тела. Это дало начало распространяющемуся в последнее время взгляду на лишайники как на грибы, точнее лихенизированные грибы. Согласно этой теории, лишайники возникли полифилетически из различных классов и отрядов грибов, которые от гетеротрофного типа питания перешли к использованию водорослей как автотрофов для обеспечения своих потребностей в питательных веществах. По мнению сторонников этой теории, грибы следует классифицировать в единой системе независимо от того, образуют ли они симбиотические сожительства с какиминибудь другими организмами или нет. Такое утверждение подкрепляется фактами существования симбиотических отношений между другими группами организмов, которые не объединяются в особые таксономические единицы. Если принять это, то лишайники должны быть рассредоточены в системе грибов и теряют свою обособленность как самостоятельная группа.
Но продолжают развиваться и другие взгляды. Часть исследователей подчеркивает, что лишайники обладают целым рядом признаков, свидетельствующих об особом, высокоразвитом типе симбиоза, можно сказать «сверхсимбиозе». Симбиоз у лишайников характеризуется исторической выработанностыо и морфогенезом, что привело к возникновению специфических жизненных форм, типов строения, не встречающихся в отдельности ни у грибов, ни у водорослей. Лишайники обладают целым рядом особых биологических свойств, не присущих другим группам организмов. Это их способы размножения при помощи соредий и изидии, своеобразие метаболизма, образование специфических лишайниковых веществ, в синтезе которых принимают участие оба биокомпонента лишайникового слоевища, и т. д.
Мало того, до последнего времени считалось, что микобионт лишайника высокоспециализирован к жизни в соединении с водорослью, а последняя более автономна и способна расти вне лишайникового слоевища в различных экологических нишах. Теперь выяснилось, что, во всяком случае, самый главный тип фикобионта — водоросль требуксия (Trebouxia), входящая в 7—12 тыс. видов лишайников, вне лишайника в свободноживущей состоянии не встречается, т. е. является специализированным компонентом лишайников. Из этого следует вывод о высоком биологическом единстве больших групп лишайников, содержащих эту водоросль. Не исключено также, что в будущем, особенно с применением электронного и сканирующего микроскопов, будет обнаружено, что и другие роды фикобионта отличаются от соответствующих свободноживущих водорослей. Тем самым проблема положения лишайников в системе организмов приобретает некоторые новые черты. Очевидно, следует больше учитывать качественные признаки, выработавшиеся в результате длительного эволюционного процесса, отличающие лишайники как биологически целостные организмы от грибов. На этой основе лишайники могут рассматриваться как специальный отдел (Divisio Lichenomycota), как биологически единая группа растительного мира со своими высшими классификационными единицами.
Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение.
Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров.
1974.
Источник