53. Лишайники

Определения и обозначения

Лишайник — организм, образованный совместно живущими грибом и водорослью или цианобактерией. Это не один гриб: оба партнёра входят в состав его тела и выполняют разные задачи. Такое определение помогает понять, почему лишайник отличается и от обычного гриба, и от растения.

Симбиоз — совместное существование организмов разных видов. В лишайнике водоросль или цианобактерия при фотосинтезе создаёт органические вещества, а гриб защищает её клетки и помогает удерживать воду. Понятие симбиоза объясняет, почему партнёры живут не просто рядом, а образуют устойчивое целое.

Слоевище — тело лишайника, не разделённое на корень, стебель и листья. Оно может выглядеть как корочка, пластинки или ветвящийся кустик, потому что его форма и строение зависят от вида. Этот термин нужен, чтобы не путать тело лишайника с органами высших растений.

Соредии — мелкие образования из клеток водоросли, оплетённых грибными гифами, то есть тонкими нитями гриба. Они отделяются от лишайника и разносятся, а при подходящих условиях могут вырасти в новое слоевище. Соредии удобны для размножения, потому что переносят сразу обоих партнёров.

Как это устроено

Лишайник формируется, когда грибные гифы оплетают клетки водоросли или цианобактерии. Гифы образуют вокруг них сеть, и постепенно вместе они составляют слоевище. Такое устройство позволяет партнёрам находиться рядом постоянно: фотосинтезирующие клетки не теряются, а гриб может обеспечивать им подходящие условия.

Обмен между партнёрами основан на их разных возможностях. Водоросль или цианобактерия использует свет, воду и углекислый газ, чтобы создавать органические вещества; часть этих веществ получает гриб. Гриб сам не фотосинтезирует, зато его гифы защищают клетки от повреждений, задерживают воду и помогают получать минеральные вещества из окружающей среды.

Настоящих корней у лишайника нет, поэтому он не прикрепляется к субстрату так, как корнями прикрепляются растения. Грибные гифы удерживают слоевище на коре или камне, а воду и растворённые в ней вещества тело поглощает всей поверхностью. Благодаря этому лишайники могут жить на почве, коре и даже голых камнях, если условия позволяют им получать влагу и свет.

По внешнему виду и прикреплению выделяют три основные формы слоевища. Накипная форма похожа на тонкую корочку и плотно срастается с субстратом; листоватая имеет пластинчатые лопасти, которые прилегают к поверхности не всей нижней стороной. Кустистые лишайники выглядят как ветвящиеся кустики или свисающие нити и обычно прикреплены к субстрату лишь небольшим участком.

Размножение возможно частями слоевища и соредиями. Отломившийся фрагмент или соредия могут перенестись ветром, водой либо животными на новое место; для развития лишайника в нём должны оказаться и гриб, и фотосинтезирующий партнёр. Если перенести только клетки водоросли, они не образуют полноценного лишайника без гриба, который участвует в создании и поддержании слоевища.

Основные формы слоевища лишайников

Чтобы определить форму, сначала сравните очертания слоевища с описанием в таблице, а затем посмотрите, насколько плотно оно прикреплено. Место находки помогает проверить предположение, но само по себе не определяет форму: на одном субстрате могут расти разные лишайники.

Разбор задач

Задача 1. На коре дерева обнаружен организм, тело которого состоит из гриба и водоросли. Назовите его и объясните, как взаимодействуют его участники.
Решение:

1. Сопоставляем условие с определением: совместное образование гриба и водоросли называется лишайником.
2. Определяем роль водоросли: она образует органические вещества при фотосинтезе.
3. Определяем роль гриба: он защищает клетки, удерживает воду и помогает получать минеральные вещества.

Ответ: это лишайник; водоросль обеспечивает образование органических веществ, а гриб создаёт для неё защиту и помогает получать воду и минеральные вещества.

Задача 2. Первый лишайник образует тонкую корочку, плотно сросшуюся с камнем, второй имеет пластинчатые лопасти. Определите формы их слоевищ.
Решение:

1. У первого лишайника отмечаем тонкий корочковидный вид и плотное срастание с камнем.
2. Сравниваем эти признаки с таблицей: они характерны для накипной формы.
3. У второго отмечаем пластинчатые лопасти, характерные для листоватого слоевища.

Ответ: первый лишайник накипный, второй — листоватый. Здесь решающими признаками служат форма тела и способ его связи с субстратом.

Задача 3. Кусочек слоевища перенесли на другой участок коры. Объясните, почему из него может развиться лишайник, а перенос одних клеток водоросли не обеспечит образования полноценного лишайника.
Решение:

1. В кусочке слоевища обычно сохраняются вместе грибные гифы и клетки фотосинтезирующего партнёра.
2. На подходящем месте оба партнёра могут продолжить совместное существование и сформировать слоевище.
3. Отдельным клеткам водоросли не хватает грибных гиф, которые участвуют в защите и удержании воды, поэтому одного их переноса недостаточно для образования лишайника.

Ответ: фрагмент может дать начало новому лишайнику, если в нём сохранились оба партнёра и условия подходят для роста; одни клетки водоросли полноценного лишайника не образуют.

Типичные ошибки

Ошибка — называть лишайник одним грибом. Её допускают, потому что гриб образует заметную часть слоевища, но в его составе есть и водоросль либо цианобактерия. Проверьте себя: вспомните, кто образует органические вещества при фотосинтезе; это фотосинтезирующий партнёр, а не гриб.

Ошибка — считать слоевище настоящим листом или стеблем. Внешнее сходство с лопастями растения может сбить с толку, но у лишайника нет органов и тканей высших растений. Чтобы проверить себя, спросите, разделено ли его тело на корень, стебель и листья: у лишайника такого разделения нет.

Ошибка — предполагать, что лишайник питается корнями из почвы. Так думают по аналогии с растениями, однако настоящих корней у него нет, а воду и растворённые вещества он получает всей поверхностью. Проверьте себя, если лишайник найден на камне или коре: там он удерживается гифами и поглощает вещества своим слоевищем.

Ошибка — считать, что любой фрагмент лишайника обязательно даст начало новому организму. Фрагмент может быть повреждён или не содержать одного из партнёров, поэтому развитие не гарантировано. Перед выводом проверьте, сохранились ли вместе гриб и водоросль либо цианобактерия и подходят ли условия для их роста.

Связь с другими темами

Знание о фотосинтезе растений и цианобактерий помогает понять, откуда у лишайника появляются органические вещества. Тема грибов объясняет, что такое гифы и почему гриб способен образовать защитную сеть вокруг клеток партнёра. Позже лишайники пригодятся при изучении экосистем: они первыми заселяют некоторые поверхности и участвуют в изменении среды. Чувствительность многих лишайников к загрязнению также связывает эту тему с оценкой состояния воздуха.

Что запомнить

• Лишайник — совместное образование гриба и водоросли или цианобактерии.
• Тело лишайника называется слоевищем.
• Фотосинтезирующий партнёр создаёт органические вещества.
• Грибные гифы защищают партнёра и помогают удерживать воду.
• Лишайники бывают накипными, листоватыми и кустистыми.
• Лишайники могут размножаться частями слоевища и соредиями.
• Многие лишайники чувствительны к загрязнению воздуха.