Jak lišejníky jedí? Vlastnosti lišejníků, jejich struktura a reprodukce

Svět přírody je jedinečný a nepochopitelně rozmanitý. Každý rok vědci dělají stále více objevů, které nám odhalují mimořádné vyhlídky na studium světa kolem nás. Ale zcela známé životní živly, které lidé od nepaměti vědí, jsou stále překvapivé. Vezměte si například lišejníky. Jsou jednoduché, ale rysy jejich životní aktivity jsou velmi neobvyklé.

Víte, jak lišejníky jedí? Je to opravdu jedinečný proces, který stojí za to podrobně popsat.

Potíže s vědomím

Obecně lze říci, že jsou poměrně obtížné studovat, protože představují symbiózu zcela odlišných organismů. Každý lišejník je tvořen symbiózou autotrofních řas a heterotrofních hub. Je zřejmé, že nejprve musíme studovat biochemii a životně důležitou aktivitu každého organismu zvlášť. Tato metoda studia jejich fyziologie dává mnoho chyb a chyb, a proto vědci mají obrovské množství otázek, z nichž ne všechny mají odpovědi. Vědci se však stále podařilo identifikovat společné vzory.

Vnitřní struktura

Obecně, celé tělo lišejníků je masivní propletení houbových hyfů, uvnitř kterých jsou kolonie autotrofních řas. Dnes ve vědě jsou rozlišeny následující typy lišejníků:

• Homeome odrůdy (Collema). Buňky fotobionta kolonie (řasy) v chaoticky rozptýlené v celém těle.
• Heteromerická (Peltigera canina). Na příčném řezu lze jasně vidět vrstvy thaloma (hyfy) a řasy.

Nejvíce jsou lišejníky, jejichž struktura je založena na posledním principu. V tomto případě je celá horní vrstva tvořena obzvláště hustou sítí houbových tkání, která chrání lichenové tělo před negativními účinky vnějšího prostředí. Kromě toho houba zabraňuje nadměrnému vysychání rychle (ale ne vždy pomáhá).

Na další vrstvě je kolonie autotrofních řas. V centru je jádro lišejníků, což je úzká šňůra převisaných hyfů houby a kolonie autotrofu. Tato "tyč" má dvojí funkci: na jedné straně lišejník ukládá vodu do jádra. Na druhou stranu je to druh kostry daného organismu. Ve spodní části se nacházejí rhiziny. Jedná se o druh kotviště, s níž lichen přiléhá k substrátu. Je třeba si uvědomit, že u všech druhů se nenachází kompletní sada.

Některé druhy lišejníků (cyanolipidy) jsou charakterizovány skutečností, že ve své struktuře jsou vysoce lokalizované kolonie kyanhydrátu. U těchto druhů je rozdělení do vrstev obzvláště výrazné. Tak jak lišejníky jedí? Odpověď na tuto otázku přímo souvisí s funkcemi proces fotosyntézy z nich.

O procesu fotosyntézy

Existují tisíce studií, které jsou specificky věnovány vlastnostem fotosyntézy v těchto symbiotických organizmech. Přibližně 10-15% jejich objemu je obsazeno řasami, což jim dává téměř všechny živiny, existuje mnoho otázek ohledně intenzity procesu. Je to dost zajímavé, ale nejjednodušší měření jednoznačně ukázaly, že intenzita fotosyntézy u lišejníků je mnohem nižší než ve srovnání s vyššími autotrofními rostlinami. Takže při provádění analogie s obyčejnými bramborami bude poměr 1:16.

Ale jak vysvětlit poměrně pohodlný život v takových spartánských podmínkách? Obecně nic v tom není nic komplikovaného. Skutečnost, že autotrofní vyšší rostlinné organismy většinu svého života, „vzhůru“, vzhledem k tomu, lišejníky v některých místech téměř po celý rok, jsou v polovině sušené stavu, v bezvědomí. Samozřejmě, že mají docela dost nešťastné množství živin, které podporují život.

Takhle lišejníky jedí. Stupeň 7 v biologických školách může toto téma podrobněji studovat, ale v tomto případě standardní vzdělávací program neposkytuje odpovědi na mnoho důležitých otázek. Například, když je proces tvorby organických látek pro potraviny pomalejší a když - trochu rychlejší?

Co určuje intenzitu fotosyntézy u lišejníků?

Je třeba poznamenat, že intenzita tohoto procesu závisí na řadě velmi různorodých faktorů. Je také důležité, že chloroplasty, je pokryta hustou vrstvou hyf, dostávají mnohem méně světla než ty ve vyšších vzdělávání autotrofních rostlin a dokonce i řasy. Rozdíl není v zásadě tak významný.

Je třeba poznamenat, že maximální hodnota procesu fotosyntézy je pozorována při osvětlení v rozmezí 4000-23000 luxů. To lze nalézt v hlavních stanovištích lišejníků: tundra, lesní step, lehké severní lesy. V těch oblastech, kde je intenzita světla je výrazně vyšší v těle organismu symbiotického začne intenzivní tvorbu tmavého organického pigmentu (parietina) a pouze pro konkrétní lichen látek (atranorina, například).

Výsledná fotosyntéza Organická hmota jsou zcela analogické k těm vyšší rostliny. Používají se pro trofické účely. Takhle lišejníky jedí. 7. ročník obecné školy studuje procesy své životní aktivity velmi povrchně, ačkoli toto téma je velké a nesmírně zajímavé. Upozorňujeme vás na rozšířené informace, které mohou být nejen zajímavé, ale také užitečné.

Proces dýchání

Je snadné odhadnout, že produkce živin přímo závisí na dechu. Na rozdíl od fotosyntézy v lišejnících je intenzivní: 0,2-2,0 mg CO2 za hodinu produkuje pouze jeden gram symbiotického organismu. Pokud si pečlivě přečtete informace v horní části článku, pravděpodobně jste si uvědomili, že přibližně 85-90% hmoty lichenu je v hmotnosti mykobiotika. Jednoduše řečeno, v kyslíku je houbová část více potřebná než autotrofní řasa. Vzhledem k tomu, že lišejníky jedí za normálních podmínek ne příliš pravidelně (příčinou jsou vážné klimatické podmínky), velká část živin je uložena v jejich tkáních.

Stejně jako fotosyntéza, proces dýchání přímo závisí na procentech vody.

Mějte na paměti, že minimální úroveň dýchání, který je nezbytný pro dosažení určitého množství energie z živin, lišejníky zachovává téměř všechny podmínky (vhodné pro život, samozřejmě). Tento proces je možný při následujících teplotních rozmezích: -15 až +30, +50 ° C. Optimální teplotní režim je však v rozmezí od +15 do +20 ° С. Při chlazení začne převládání kyslíku. A když se teplota zvýší nad stupně +35, oba procesy jsou přibližně vyrovnány.

Případ, kdy (má fotografie tohoto druhu v tomto článku) lišejníku, podaná v některém z muzeí v Moskvě i expedice Royal archeologická společnost, v tichosti znovu své živobytí tím, že je umístěn jeden ze zaměstnanců v květináči s vlhkou zem. Ale v té době byl v téměř absolutně suché, uzavřené krabici pro exponáty téměř 90 let a většinou byl zbaven světla!

Není divu, že se tyto organismy zajímají o moderní biologii. Lišejníky pravděpodobně mají mnohem více tajemství, jejichž zveřejnění pravděpodobně významně povzbudí vývoj medicíny.

Vědci prokázali, že základní principy dýchání lišejníků jsou předmětem stejných vzorců jako v případě vyšších autotrofních rostlin. Existují však i rozdíly, z nichž hlavní je poněkud odlišná priorita mezi absorpcí kyslíku a uvolňováním oxidu uhličitého. Navíc jsou fenomenálně odolné vůči účinkům sušení, nízkým a vysokým teplotám. Aniž by se mechy a lišejníky mohly růst i v arktických podmínkách.

Teplotní podmínky

Teplotní rozsah od +10 do +25 stupňů Celsia je nejvhodnější pro fotosyntézu u lišejníků. Ale schopnost absorbovat oxid uhličitý v nich je udržována až -25 stupňů. Jedná se o velmi pozoruhodný rys lišejníků, který je odlišuje od vyšších rostlin a dokonce i řas. Při teplotě od -5 do -10 stupňů je intenzita asimilace oxidu uhličitého téměř v komfortnějších podmínkách. V mnoha rostlinách se v tomto případě vytváří led v intercelulárním prostoru, který jednoduše ruší buňky.

Naproti tomu lišejníky na kmenech stromů, které doslova přeruší drsné severské podnebí (hard mrazu), se daří při výskytu teplém období.

Vlastnosti výměny vody

Výzkumníci dospěli k závěru, že lišejníky se liší ve zvláštním, velmi specifickém typu metabolismu vody. Faktem je, že voda v jejich těle je obsažena v prostorech mezi silnými hyfy. Když zmrzne, nepřináší mnoho škod a proces fotosyntézy a výživy přetrvává. Nicméně, dokonce i při zvýšení teploty na +35 stupňů Celsia nebo více se postup fotosyntézy prakticky zastaví, což zásadně rozlišuje lišejníky od rostlin.

Množství vody, které bude dostatečné pro normální životnost, závisí na rodině. Lahanečky jsou tedy schopné fotosyntézy a produkce organických látek pro potraviny téměř zcela dehydratované. Čím silnější je tělo, tím více se může v něm hromadit vlhkost, tím méně se odpařuje.

To je zvláště důležité pro lišejníky, protože ve většině případů rostou ve velmi obtížných podmínkách, kdy více či méně pravidelné zásobování vodou není absolutně zaručeno. Za takových podmínek by každá rostlina zemřela. Lichén se také cítí dobře i v podmínkách skutečných pouští a Arktidy.

Regulace výměny tekutin

Je možné si uvědomit, že regulační funkce metabolismu vody v těchto organismech je uspořádána zcela jinak než ve vyšších rostlinách. Vzhledem k tomu, že k tomu nemají prakticky žádné specializované systémy. Například absorpce vody v nich probíhá velmi rychle, ale pouze na úkor jeho obvyklé absorpce na celém povrchu těla. Můžete provést jednoduchý experiment: nalijte na stůl malé množství vody a vložte do louže kus papírového nebo toaletního papíru.

Jak vidíte, voda absorbovaná okamžitě, protože struktura papíru má dobrou absorpční kapacitu. Totéž se stává u lišejníků. Takže jsme považovali epizodu za dlouhý vyschlý exemplář, který kdysi přinesl expedice. Když zaměstnanec položil lišejníky do kvetináče, okamžitě absorboval takový objem kapaliny, který měl dost, aby obnovil život.

Některé husté lišejníky mohou absorbovat obrovské množství tekutiny, jejíž hmotnost je až 300%. Jiné typy (vysoké školy, leptógy) se tímto způsobem zvyšují o 400-3900%! Pokud mluvíme o minimálním obsahu vody, je to přibližně 2% hmotnosti sušiny lišejníků. Takový lichen (fotografie, které najdete v tomto materiálu) ve vzhledu vůbec nevypadá jako živý organismus.

O rychlosti uvolňování vody

Stejně jako v případě toaletního papíru, tělo symbiotického organismu dodává vodu velmi rychle. Za pouhou hodinu lišejník, který právě vstřebal téměř litr tekutiny, může vyschnout až do křehkého stavu. To znamená, že „produktivita“ těchto organismů velmi cyklický: Vývoj trofických látek může zásadně změnit nejen během sezóny, ale pro jednu nebo dvě hodiny!

V posledních letech vědci zjistili, že některé druhy lišejníků, které žijí v tundře (Větvičník Slívový), mohou také využít jen „drobečky“ slunečního svitu, občas proráží vrstvou sněhu. Jednoduše řečeno, nekončí fotosyntézou ani v zimě.

Reprodukce lišejníků

Navíc funkce lišejníků spočívají v přítomnosti tří způsobů reprodukce:

• Vegetativní.
• Sexuální.
• Bez sexu.

Houba, tj. Mykobiotikum, se může reprodukovat ve všech směrech, zatímco řasy jsou schopné pouze autonomního rozdělení. Spóry houby jsou umístěny ve speciálních sáčcích. Ascomycete lišejníky používají pro apoptózu dvě hlavní skupiny plodů: apothecia a peritheca. Jejich charakteristiky jsou následující:

• Apothecia je společné lůžko se zaobleným tvarem. Na tom jsou tašky, které se nacházejí mezi normálními, nekonečnými hyfy. Tato otevřená vrstva se nazývá Hymenium.
• Peritetium je podobný téměř úplně uzavřené struktuře sférického tvaru. Spory se uvolňují přes speciální otvory, které se nacházejí na povrchu ovocné koule.

Některé druhy mohou také vytvářet asexuální spory, pycnospores (pycnoconidia). Místo jejich vzniku je pycnidia. Tyto sáčky jsou sférické nebo poněkud hruškovité, což jsou vysoce specializované hyfy. Picnidia je snadno rozpoznatelná, protože vypadají jako černé tečky na posteli.

Když se spóry probudí, za vhodných podmínek rychle vyvolávají nové hyfy, které tvoří tělo nového lichenu. Oni (hyfy) také pronikají do buněk autotrofických řas, po kterých vzniká nový organismus.

Význam

Obecně platí, že mechy a lišejníky mají obrovský význam. V tundry a arktické poušti jsou často jedinými autotrofní organismy, které mohou hromadit živiny ve velmi nepříznivých podmínkách. Jednoduše řečeno, tyto organismy jsou zdrojem jídla pro ty pár býložravců, kteří mohou žít na takových drsných místech. Navíc pouze lišejníky na stromech, dokonce iv podmínkách našeho klimatu, často nám dovolují přežít zimu, například losy a jeleny.