Как се хранят лишеите? Характеристики на лишеите, тяхната структура и възпроизвеждане

Светът на природата е уникален и несъмнено разнообразен. Всяка година учените правят все повече и повече открития, които ни разкриват извънредните перспективи за изучаване на света около нас. Но съвсем познатите живи организми, които хората познават от незапомнени времена, все още могат да се изненадат. Вземете например лишеите. Те са прости, но характеристиките на тяхната дейност са много необичайни.

Знаете ли как лиханите ядат? Това наистина е уникален процес, който си заслужава да се опише подробно.

Трудности в познаването

По принцип те са доста трудни за изучаване, защото представляват симбиоза на напълно различни организми. Всеки лишей се формира от симбиозата на автотрофните водорасли и хетеротрофните гъби. Ясно е, че първо трябва да изучаваме биохимията и жизнената дейност на всеки организъм поотделно. Този метод на изучаване на тяхната физиология дава много грешки и грешки, и затова учените имат огромен брой въпроси, не всички от които имат отговори. Изследователите все пак успяха да идентифицират общи модели.

Вътрешна структура

Най-общо, цялото тяло на лишеите е масивно преплитане на гъбични хифи, в които има колонии от автотрофни водорасли. Днес в науката се разграничават следните видове лишеи:

• Хомеологични сортове (Collema). Клетките на колониите на фотобионтите (водораслите) са разпръснати по тялото по хаотичен начин.
• Хетеромерна (Peltigera canina). На напречното сечение е възможно ясно да се видят слоевете талома (хифи) и водораслите.

Най-вече има лишеи, чиято структура се основава на последния принцип. В този случай целият горен слой се формира от особено гъста мрежа от гъби, която предпазва лишеното тяло от негативните ефекти на външната среда. Освен това, гъбата предотвратява бързо изсушаване (но не винаги помага).

На следващия слой има колония от автотрофни водорасли. В центъра е ядрото на лишеите, което е здраво въже от преплетени хифи на гъбата и колонията на автотрофта. Този "пръчка" има двойна функция: от една страна, лишеите съхраняват вода в ядрото. От друга страна, това е един вид скелет на даден организъм. В долната част има коренища. Това е един вид закотвяне, с което лишеите се придържат към субстрата. Трябва да се помни, че не е намерен пълен комплект във всички видове.

Някои видове лишеи (цианолипиди) се характеризират с факта, че в тяхната структура има силно локализирани колонии от цианахидрат. При тези видове разделянето на слоеве е особено ясно изразено. Как се хранят лишеите? Отговорът на този въпрос е пряко свързан с характеристиките процес на фотосинтеза от тях.

За процеса на фотосинтезата

Има хиляди изследвания, които са посветени специално на характеристиките на фотосинтеза в тези симбиотични организми. Тъй като около 10-15% от обема им е зает от водорасли, което им дава почти всички хранителни вещества има много въпроси относно интензивността на процеса. Странно, но най-простите измервания недвусмислено показаха, че интензивността на фотосинтезата в лишеите е много по-ниска в сравнение с по-високите автотрофни растения. По този начин, при извършване на аналогия с обикновени картофи, съотношението ще бъде 1:16.

Но как да обясним доста комфортен живот в такива спартански условия? Като цяло, нищо особено сложно в това. Фактът, че по-висока аВтотрофична растението организми голямата част от живота си "буден", докато лишеи в някои места почти през цялата година, са в полу-сухо състояние, с подтиснати жизнени процеси. Разбира се, те наистина имат достатъчно нещастни количества хранителни вещества, които да поддържат живота.

Ето как се хранят лишеите. Степен 7 в училищата по биология може да разгледа тази тема по-подробно, но в този случай стандартната образователна програма не дава отговори на много важни въпроси. Например, когато процесът на образуване на органични вещества за храна е по-бавен и когато - малко по-бързо?

Какво определя интензивността на фотосинтезата в лишеите?

Трябва да се отбележи, че интензивността на този процес зависи от много различни фактори. Също така е важно хлорпластите, когато са покрити с плътен слой от хифи, получават много по-малко светлина от подобни формирования в по-високи автотрофни растения и дори водорасли. По принцип разликата не е толкова значима.

Трябва да се отбележи, че максималната стойност на процеса на фотосинтезата се наблюдава при осветяване в рамките на 4000-23000 лукса. Това може да се намери в основните местообитания на лишеите: тундра, горска степ, леки северни гори. В тези области, където интензивността на светлината е значително по-висока в тялото на организъм симбиоза започва интензивно поколение на тъмно органичен пигмент (parietina) и само за специфични лихен вещества (atranorina, например).

Получената фотосинтеза Органична материя са напълно аналогични на тези на висши растения. Те се използват за трофични цели. Ето как се хранят лишеите. 7-ми клас на общообразователното училище изучава процесите на живота си много повърхностно, въпреки че тази тема е голяма и изключително интересна. Предоставяме на Вашето внимание подробна информация, която може да е интересна, но и полезна.

Процесът на дишане

Лесно е да се предположи, че производството на хранителни вещества директно зависи от дишането. За разлика от фотосинтезата в лишеите, тя е интензивна: 0.2-2.0 mg СО2 на час произвежда само един грам симбиотичен организъм. Ако внимателно прочетете информацията в горната част на статията, вероятно сте разбрали, че около 85-90% от масата на лишея е в теглото на микобиотика. За да го кажем просто, в кислорода гъбичната част е по-нуждата от автотрофичната алга. Тъй като лишеите се хранят при нормални условия не твърде редовно (причината е тежки климатични условия), голяма част от хранителните вещества се съхраняват в техните тъкани.

Подобно на фотосинтеза, процесът на дишане директно зависи от процента на водата.

Трябва да знаете, че минималното ниво на дишане, което е необходимо, за да се получи известно количество енергия от хранителни вещества, лишеите се запазват почти при всякакви условия (разбира се, подходящи за живот). Този процес е възможен при следните температурни диапазони: -15 до +30, +50 ° C. Оптималният температурен режим обаче е в диапазона от +15 до +20 ° С. При охлаждането употребата на кислород започва да преобладава. И когато температурата се повиши над +35 градуса, двата процеса са приблизително изравнени.

За всички случаи, в които лишеи (снимка на този вид има в статията), заведени в един от музеите на Москва дори експедицията Кралския археологическо дружество, тихо възвърна препитанието си, като се поставят един от служителите в саксия с леко влажна почва. Но по това време той е бил в абсолютно суха, затворена кутия за експонати в продължение на почти 90 години и през повечето време е бил лишен дори от светлина!

Не е изненадващо, че тези организми са толкова заинтересовани от съвременната биология. Лишеите вероятно имат много повече тайни, разкриването на които може би ще стимулира значително развитието на медицината.

Учените са доказали, че основните принципи на дишането на лишеите са подложени на същите модели, както в случая с по-високите автотрофни растения. Съществуват обаче и различия, основният от които е малко по-различен приоритет между абсорбцията на кислород и отделянето на въглероден диоксид. В допълнение, те са феноменално устойчиви на ефектите от сушенето, ниските и високите температури. Не без причина мъховете и лишеите могат да растат дори и в арктическите условия.

Температурни условия

Температурният диапазон от +10 до +25 градуса по Целзий е най-благоприятен за фотосинтезата в лишеите. Но способността за абсорбиране на въглероден диоксид в тях се поддържа до -25 градуса. Това е много забележителна особеност на лишеите, които ги отличават от висшите растения и дори от водораслите. При температура от -5 до -10 градуса, интензивността на асимилация на въглеродния диоксид е почти повече, отколкото при по-удобни условия. В много растения в този случай се образува лед в междуклетъчното пространство, което просто разрушава клетките.

За разлика от лишеите по стволовете на дърветата, които буквално се разпада суровата северна климат (големи студове), процъфтяват при настъпването на топлите месеци на годината.

Характеристики на обмен на вода

Изследователите стигат до заключението, че лишеите се различават по специален, много специфичен тип воден метаболизъм. Факт е, че водата в тялото им се съдържа в пространствата между силните хифи. Когато замръзне, то не причинява много вреда, а процесът на фотосинтеза и хранене продължава да се случва. Въпреки това, дори при повишаване на температурата до +35 градуса по Целзий или повече, процесът на фотосинтезата практически спира, което критично разграничава лишеите от растенията.

Количеството вода, което ще е достатъчно за нормален живот, зависи от семейството. По този начин гъсти лишеи са способни на фотосинтеза и производството на органични вещества за храна почти напълно дехидратирани. Колкото по-дебели са тялото, толкова повече влага може да се натрупа в него, толкова по-малко се изпарява.

Това е особено важно за лишеите, тъй като в повечето случаи те растат в много трудни условия, когато повече или по-малко редовно водоснабдяване не е абсолютно гарантирано. При такива условия всяко растение би умряло. Лихен също се чувства добре дори в условия на истински пустини и Арктика.

Регулиране на обмена на течности

Човек може да разбере, че регулаторната функция на водния метаболизъм в тези организми е подредена по напълно различен начин, отколкото при висшите растения. Тъй като практически нямат специализирани системи за това. Например, абсорбцията на вода в тях се извършва изключително бързо, но само за сметка на обичайната му абсорбция от цялата повърхност на тялото. Можете да направите прост експеримент: излейте малко количество вода на масата и поставете парче хартиена или тоалетна хартия върху локвата.

Както можете да видите, водата се абсорбира незабавно, тъй като структурата на хартията има добър абсорбиращ капацитет. Същото се случва и с лишеите. Така че ние разгледахме епизода с дълго изсъхнал екземпляр, който някога е бил приведен от експедицията. Когато служителят постави лишеите в саксия за цветя, той незабавно погълна такъв обем течност, която той имаше достатъчно, за да възстанови живота си.

Някои гъсти лишеи могат да абсорбират огромно количество течност, чието тегло е до 300%. Други видове (колежи, лептоги) се увеличават по този начин с 400-3900%! Ако говорим за минималното съдържание на вода, това е приблизително 2% от теглото на сухото вещество на лишеите. Такъв лишей (снимките, които ще намерите в този материал) на външен вид изобщо не прилича на жив организъм.

За скоростта на освобождаване на водата

Както в случая на тоалетна хартия, тялото на симбиотичния организъм дава вода много бързо. Само за един час, лишеите, които току-що са абсорбирали почти един литър течност, могат да изсъхнат до крехко състояние. По този начин "производителността" на тези организми е изключително циклична: производството на трофични вещества може драстично да се промени не само през сезона, но и за един или два часа!

През последните години учените са научили, че някои видове лишеи, живеещи в тундрата (Evernia prunastri), могат буквално да използват "трохи" от слънчева светлина, които понякога пробиват слой сняг. Просто казано, те не завършват с фотосинтеза дори през зимата.

Възпроизвеждане на лишеи

В допълнение, характеристиките на лишеите се състоят от три начина на възпроизвеждане:

• Вегетативно.
• Сексуална.
• Безполов.

Гъбица, която е микобиотична, може да се възпроизвежда по всички начини, докато водораслите са способни само на автономно разделение. Спорите на гъбичките се намират в специални торбички. Аскомичните лишеи използват две основни групи плодови тела за апоптоза: апотезия и перитека. Техните характеристики са както следва:

• Apothecia е обикновено легло със закръглена форма. На него са чанти, които се намират между нормалните, безкрайни хифи. Този отворен слой се нарича Hymenium.
• Peritetium е подобен на почти напълно затворената структура на сферична форма. Спорите се отделят чрез специални дупки, които се намират на повърхността на плодовата сфера.

Някои видове също могат да образуват безспорни спори, pycnospores (pycnoconidia). Мястото на тяхното формиране е пикнидия. Тези торбички са сферични или частично крушовидни, които са високо специализирани хифи. Picnidia е лесно да се разпознае, тъй като те изглеждат като черни точки на леглото.

Когато спорите се събудят, при подходящи условия бързо пораждат нови хифи, които образуват тялото на нов лишей. Те (хифи) също проникват в клетките на автотрофните водорасли, след което образуването на нов организъм всъщност завършва.

стойност

Като цяло, мъховете и лишеите са от огромно значение. В тундрата и арктическата пустиня те често са единствените автотрофни организми, които могат да натрупват хранителни вещества в изключително неблагоприятни условия. Просто казано, тези организми са източник на храна за тези няколко тревопасни, които могат да живеят в такива сурови места. Освен това само лишеите на дърветата, дори в условията на нашия климат, често ни позволяват да оцелеем през зимата, например, лос и сърна.