§ 53. Лишайники. Общая характеристика и значение

Определения и обозначения

Лишайник — организм, образованный совместно живущими грибом и водорослью или цианобактерией. Его считают особой формой совместной жизни, потому что компоненты образуют единое слоевище и влияют на условия жизни друг друга. Это помогает понять, почему лишайник нельзя свести к одному из его участников.

Слоевище, или таллом, — тело лишайника, не разделённое на настоящие корень, стебель и листья. Оно удерживает компоненты вместе и соприкасается с окружающей средой. Поэтому лишайник может закрепляться на разных поверхностях, хотя его тело устроено не как тело обычного растения.

Грибной компонент — часть лишайника, которая образует основную массу слоевища, удерживает влагу и прикрепляет организм к поверхности. Его нити окружают клетки фотобионта и создают для них защиту. Благодаря этой части лишайник может удерживаться на коре или камне и переживать периоды недостатка влаги.

Фотобионт — водоросль или цианобактерия, живущая в составе лишайника. Он создаёт органические вещества при фотосинтезе, используя свет, воду и углекислый газ. Эти вещества дают лишайнику питание, поэтому без фотобионта гриб не смог бы образовать полноценный лишайник.

Как это устроено

В лишайнике гриб и фотобионт не просто случайно находятся рядом. Гриб окружает фотобионт своими нитями, защищает его от высыхания и помогает удерживать воду и минеральные вещества. Фотобионт при освещении фотосинтезирует и создаёт органические вещества, которые получает гриб. Такая связь позволяет обоим компонентам существовать в условиях, где каждый по отдельности мог бы оказаться менее приспособленным.

Слоевище состоит из грибных нитей и расположенных среди них клеток фотобионта. Оно не разделено на корень, стебель и листья, потому что лишайник не имеет органов, характерных для растений. Внешняя форма слоевища может напоминать лист или маленький куст, но сходство формы не означает сходства строения. Грибные нити выполняют роль опоры и помогают прикрепиться, а отдельного корня для поглощения воды нет.

Воду лишайники получают из дождя, росы и влажного воздуха, а минеральные вещества — из пыли, осадков и поверхности, на которой они растут. Поэтому им не обязательна плодородная почва: поселиться можно на камне, коре или старой стене. Грибные нити удерживают влагу и закрепляют слоевище, а не добывают питание из дерева. Камень или кора в таком случае служат главным образом опорой, а не пищей.

Лишайники размножаются частями слоевища: отделившийся кусочек уже содержит и гриб, и фотобионт, поэтому при подходящих условиях из него может вырасти новый организм. Есть и особые мелкие образования, в которых также соединены оба компонента; они распространяются ветром или водой. Гриб образует споры, но в споре обычно нет фотобионта. Чтобы из неё возник лишайник, грибная нить должна встретить подходящую водоросль или цианобактерию.

Лишайники заселяют поверхности, на которых мало почвы и трудно закрепиться другим организмам. Они способны постепенно разрушать горную породу, а остатки их слоевищ смешиваются с частицами породы и помогают формированию почвы. Некоторые животные используют лишайники в пищу, а люди тоже применяют отдельные виды как пищевой ресурс. Многие лишайники чувствительны к загрязнению воздуха, поэтому их наличие и разнообразие используют для его оценки, учитывая и другие условия среды.

Формы слоевища лишайников

Чтобы определить форму, сначала рассмотрите общий вид слоевища, а затем проверьте, насколько плотно оно связано с поверхностью. Корочка, крепко сросшаяся с субстратом, указывает на накипную форму; пластинки и ветвящиеся части помогают отличить листоватую и кустистую. Примеры мест обитания в таблице не являются строгим правилом: лишайники одной формы могут встречаться на разных субстратах.

Разбор задач

Задача 1. В образце лишайника обнаружены грибные нити и клетки зелёной водоросли. Назовите компоненты и укажите, какую роль выполняет каждый. Сначала нужно различить найденные части, а затем связать каждую с её функцией. Зелёная водоросль является фотобионтом, а грибные нити составляют грибной компонент.

1. Грибные нити относим к грибному компоненту: они образуют основу слоевища, защищают клетки водоросли и помогают удерживать влагу.
2. Клетки зелёной водоросли относим к фотобионту: при освещении они фотосинтезируют и создают органические вещества.
3. Сопоставляем роли: гриб помогает с защитой и водой, водоросль обеспечивает образование органических веществ.

Ответ: грибной компонент образует основную массу слоевища, защищает и удерживает влагу; зелёная водоросль — фотобионт, который фотосинтезирует и создаёт органические вещества. Такой разбор показывает, что части лишайника связаны между собой, а не просто соседствуют.

Задача 2. Лишайник плотно прирос к камню тонкой корочкой. Определите форму его слоевища и объясните, по какому признаку сделан вывод. Для определения важно использовать сразу два описания: внешний вид и связь с поверхностью. Это исключает случай, когда форму пытаются назвать только по тому, где найден организм.

1. Отмечаем, что слоевище тонкое и выглядит как корочка.
2. Проверяем связь с субстратом: лишайник плотно прирос к камню.
3. Сравниваем признаки с формами слоевища: тонкая корочка, сросшаяся с поверхностью, характерна для накипной формы.

Ответ: это накипная форма. Вывод сделан по корковидному виду слоевища и его плотному срастанию с камнем, а не только по месту обитания.

Задача 3. В городе на деревьях почти нет лишайников, а за городом они встречаются часто. Предложите объяснение наблюдению и укажите, почему оно не доказывает загрязнение само по себе. Нужно учесть чувствительность лишайников к составу воздуха, но не объяснять распространение единственной причиной. Затем сравнивают условия в городе и за его пределами.

1. Многие лишайники чувствительны к загрязнителям, поэтому в более загрязнённом воздухе они могут встречаться реже.
2. Поскольку за городом лишайников больше, наблюдение согласуется с возможным влиянием загрязнения.
3. Проверяем другие условия: на рост также влияют влажность, освещённость, свойства коры и доступность подходящих поверхностей.

Ответ: возможное объяснение — более сильное загрязнение воздуха в городе, а лишайники служат биоиндикаторами, то есть помогают судить о состоянии среды. Но одно наблюдение не доказывает загрязнение: различие может быть связано и с другими условиями, поэтому нужны дополнительные данные.

Типичные ошибки

Ошибка — считать лишайник обычным растением. Так думают из-за зелёного цвета некоторых лишайников и сходства кустистого слоевища с маленьким растением. Но у лишайника нет настоящих корней, стеблей и листьев, а его тело образовано грибом и фотобионтом. Проверьте себя: можете ли вы назвать оба компонента и объяснить, чем слоевище отличается от органов растения?

Ошибка — приписывать фотосинтез грибу. Это происходит, если видимый лишайник воспринимают как одно целое и забывают о водоросли или цианобактерии внутри него. Органические вещества при фотосинтезе создаёт фотобионт, тогда как гриб обеспечивает защиту и помогает удерживать воду. Для самопроверки спросите себя, какой компонент содержит клетки, способные фотосинтезировать.

Ошибка — думать, что гриб просто живёт рядом с водорослью и не связан с ней. Компоненты соединены в слоевище и влияют на условия жизни друг друга: гриб защищает фотобионт и удерживает влагу, а тот создаёт органические вещества. Такое взаимодействие объясняет, почему лишайник рассматривают как особую форму совместной жизни. Проверьте себя: можете ли вы назвать пользу каждого компонента для другого?

Ошибка — считать, что лишайники растут только на деревьях. К такому выводу приводит частое наблюдение лишайников на стволах, но они встречаются также на камнях, почве и других поверхностях. Дерево обычно служит опорой, а не источником питания. Чтобы проверить утверждение, вспомните, откуда лишайник получает воду и минеральные вещества и есть ли у него корни.

Связь с другими темами

Для понимания лишайников полезно знать, чем грибы отличаются от растений: грибной компонент не фотосинтезирует, а фотобионт производит органические вещества. Поэтому пригодятся знания о фотосинтезе у водорослей и о том, как организмы получают питание. Эти понятия помогают объяснить распределение ролей внутри лишайника.

Тема связана с симбиозом — совместной жизнью организмов — и с приспособлениями к условиям среды. По формам слоевища и способу прикрепления можно увидеть, как организмы осваивают разные поверхности. Лишайники также помогают обсуждать разнообразие живых существ и связи между ними в природе.

Сведения о чувствительности лишайников к загрязнению воздуха пригодятся при изучении охраны природы. Их используют как биоиндикаторы, но выводы о состоянии среды делают с учётом других факторов и наблюдений. Это напоминает, что один признак редко объясняет всё разнообразие в природе.

Что запомнить

• Лишайник — совместно живущие гриб и водоросль или цианобактерия.
• Тело лишайника называется слоевищем.
• Фотобионт создаёт органические вещества при фотосинтезе.
• Грибной компонент защищает слоевище и помогает получать воду и минеральные вещества.
• Различают накипные, листоватые и кустистые формы слоевища.
• Лишайники способны заселять поверхности, где другим организмам трудно жить.
• Чувствительность многих лишайников к загрязнению воздуха позволяет использовать их как биоиндикаторы.