Найзагадковіший симбіоз гриба і водорості - відділ Лишайники. Організм, що складається з двох компонентів, досліджує наука, яка називається ліхенологія. До сих пір вченим не вдалося встановити природу їх виникнення, а в лабораторних умовах їх отримують з великими труднощами.
Особливості симбіозу гриба і водоростей
Склад організму
Раніше думали, що симбіоз грибів і водоростей в лишайнику представлений взаємовигідним способом співіснування двох організмів, при якому:
- гриби отримують вуглеводи, вироблені другим компонентом в процесі фотосинтезу;
- водоростям необхідні мінеральні речовини і покрив, щоб захиститися від посухи.
Але пізніше цей «благополучний» симбиотический організм новий статус. Взаємини в ньому організмів були визнані паразитичними. Тому що виявили, що в несприятливих умовах гриб стає паразитом. Водорості може навіть загинути, якщо гриб буде поїдати що не синтезуються нею вуглеводи, а її тіло.
Ірина Селютина (Біолог):
У 1873 р французький дослідник Е.Борне, вивчаючи анатомічну будову лишайників, виявив всередині водорослевих клітин грибні відростки - гаустории, всмоктувальні органи гриба. Це дозволяло думати, що гриб використовує вміст клітин водоростей, тобто поводиться як справжнісінький паразит. За минулі роки в слань лишайників було відкрито і описано багато різних форм абсорбційних, або всмоктуючих, гіф гриба.
Зараз союз представляють по-іншому: суперечки гриба вибирають собі «годувальницю», але остання може протистояти об'єднанню. Головне правило в симбіозі - взаємовигідне співіснування. Лишайник вийде, якщо обидва компонента зазнають труднощів існування поодинці: їм не вистачає харчування, світла, температури. Сприятливі фактори не змушують їх об'єднуватися.
Вступники у взаємодію гриби по-різному поводяться з водоростями. Утворює гіфи з усіма доступними видами, але деяких з них просто з'їдаються. Синтез проявляється тільки зі схожими класами. У співіснуванні обидва організму змінюють свою будову і зовнішній вигляд.
Будова організму
Структурно в лишайнику представлено 2 компонента: гіфи грибів з вплетеними в них водоростями.
Водоростевий компонент - фікобіонт, може бути представлений ціанобактеріями (синьо-зеленими водоростями), зеленими або жовто-зеленими водоростями. Грибний компонент, або мікобіонта - сумчастих або базидіальних грибами.
Якщо розташування водоростей рівномірний по всьому слоевищ, його називають гомеомерного, а якщо тільки в верхньому шарі - гетеромерного. Це так зване слань, або талом, або тіло лишайника.
Внутрішня будова талому лишайника включає в себе наступні складові:
- Верхня кірка (корковий шар): утворена щільно переплітаються гіфами. Вона пофарбована в різні кольори, завдяки наявності пігментів. Ця кірка товща і забезпечує захист і поглинання води з повітря.
- Серцевинний шар: формується внутрішніми гіфами гриба і зеленими клітинами водоростей, з якими пов'язаний фотосинтез, перетворення і запас речовин.
- Нижня шкірка (корковий шар): тонка, забезпечена виростами-ризоидами, завдяки яким тіло лишайника кріпиться до субстрату. Крім цього гіфи виділяють кислоти, здатні розчиняти субстрат і здійснюють поглинання мінеральних речовин.
За зовнішнім виглядом виділяють наступні типи таллома:
- накипні;
- лістоватие;
- кущисті.
Перші виглядають як тонка кірка, міцно зрощена з поверхнею. Лістоватие тримаються на пучках гифов - ризоидов. Кущисті виглядають як звисає кущ або борода.
Колір може бути сірий, бурий, зеленуватий, жовтий або чорний. Концентрація регулюється специфічними барвниками, вмістом заліза, кислотами в навколишньому середовищі.
Способи розмноження і життєвий цикл
Лишайники стійкі до відсутності води
У лишайнику здатністю розмножуватися наділені обидва компонента. Грибний відтворюється вегетативно - частинами таллома або за допомогою спор. Відростки тіла відриваються від слані і переміщаються тваринами, людьми або вітром. Так само поширюються суперечки.
Другий компонент ділиться вегетативно. Симбіотичний комплекс покращує здатність до розмноження. А деякі види практично не існують поза межами лишайника.
Ірина Селютина (Біолог):
Лишайники розмножуються або спорами, які утворює мікобіонта статевим або безстатевим способом, або вегетативно.
При статевому розмноженні на слоевищ лишайників в результаті статевого процесу утворюються статеві спороношення у вигляді плодових тіл (апотеции, у лишайників ізвестниперітеціі, гастеротеціі).
Крім суперечка, що утворюються під час статевого процесу, для лишайників притаманні і безстатеві спороношення - конідії, пікноконідіі і стілоспори, що виникають екзогенно на поверхні конидиеносцев.
При вегетативному розмноженні зазвичай йде відділення шматочків слані, які можуть бути відірвані поривами вітру або соредіі (мікроскопічно дрібними клубочками, що складаються з однієї або декількох клітин водорості, оточених гіфами гриба) або Ізіди (маленькими виростами на верхній поверхні слані).
Ростуть організми повільно. Утворює приріст за рік від 0,25 до 10 мм. Зате вони невибагливі до умов середовища:
- ростуть на скелях, землі, стовбурах і гілках дерев, на неорганікою: склі, металі;
- витримують зневоднення.
Стійкі до температур від -47 до 80 ℃, 200 видів живе в Антарктиці. Близько двох тижнів змогли прожити поза земною атмосферою. Лишайники є індикаторами чистоти навколишнього середовища - в місцях з сильним забрудненням вони не зустрічаються.
Роль лишайників
Існує близько 20 тис. Видів. Симбіонт утворює сітку поширення по всьому світу. Особливо значимі організми в місцевостях тундри і лісів:
- Служать їжею північним оленям.
- Беруть участь в вивітрюванні гірських порід і почвообразовании.
- Стають місцем для розмноження і проживання ряду безхребетних тварин.
Людина використовує їх:
- Щоб визначити вік скель, адже самі лишайники живуть до 4500 тис. Років.
- Для отримання антибіотиків потрібні види цетрария, кладония, пармелия, уснея.
- З лобарія і еверніі отримують аромовещества і фіксатори запахів.
- Джерело сировини для промисловості (отримання спирту, барвників).
- Джерело барвників і хімічних індикаторів (лакмус).
- Лишайникові кислоти використовуються в медицині як антибіотики (уснін).
- Біоіндикаторів чистоти середовища.
Манну лишайника їдять в пустелях Середнього Сходу, а в Японії умблікарія їстівна вважається делікатесом. Їстівні види бріоріі Фремонта.
Лишайники - симбіоз гриба і водорості / Lichen (макрозйомка, збільшення)
Загальні відомості про лишайники
Симбіоз. Популярна наука з Ганною Урманцева.
Висновок
Симбіотичний союз двох організмів досліджується досі. Якщо раніше доводилося одержувати в лабораторії лише 1 організм на 800 спроб, то зараз завдяки відкриттям вивчення просувається швидше. У вдалому варіанті обидва організму отримують вигоду від співіснування.