§ 54. Лишайники. Общая характеристика и значение

Определения и обозначения

Лишайник — организм, образованный совместным существованием гриба и водоросли или цианобактерии. Партнёры не просто находятся рядом: они связаны и вместе образуют устойчивую систему. Это объясняет, почему лишайник сочетает признаки, связанные с грибом и фотосинтезирующим организмом.

Симбиоз — взаимовыгодное сожительство организмов. В лишайнике водоросль или цианобактерия получает от гриба защиту и помощь в удержании воды, а гриб использует органические вещества, созданные партнёром при фотосинтезе. Понятие помогает понять, почему каждый участник выполняет свою часть общей работы.

Слоевище — тело лишайника, не разделённое на настоящие органы и ткани. Оно отличается от тела большинства растений, у которых есть корень, стебель и листья. Это слово нужно, чтобы точно называть тело лишайника и не приписывать ему органы, которых у него нет.

Лишайниковые вещества — вещества, которые образуются в лишайнике. Они могут помогать ему взаимодействовать с окружающей средой, например участвовать в воздействии на поверхность, где он растёт. Некоторые из них человек использует в практических целях, поэтому лишайники имеют значение не только в природе.

Как это устроено

В лишайнике грибные нити окружают клетки водоросли или цианобактерии и образуют основу слоевища. Фотосинтезирующий партнёр создаёт органические вещества, потому что умеет использовать свет для фотосинтеза. Гриб помогает удерживать воду и минеральные вещества и защищает партнёра от неблагоприятных условий. Такое разделение функций позволяет организмам жить вместе там, где каждому из них по отдельности было бы труднее.

Слоевище бывает накипным, листоватым или кустистым, потому что лишайники по-разному располагаются на поверхности и прикрепляются к ней. Накипная форма плотно срастается с основанием, листоватая лежит плоскими лопастями, а кустистая поднимается над поверхностью ветвящимися частями. По внешнему виду и связи с субстратом можно предположить, к какой группе относится лишайник. Эти формы — варианты строения слоевища, а не разные органы.

Лишайники можно встретить на почве, камнях, коре и других поверхностях, потому что им достаточно места для прикрепления и подходящих условий. Дерево обычно не служит для них источником пищи: лишайник не высасывает соки, а использует кору как основание. Поэтому само присутствие лишайника не означает, что растение стало его хозяином-паразитом. Рост лишайника на коре и питание за счёт дерева — не одно и то же.

Многие лишайники растут медленно и переносят условия, неблагоприятные для активной жизни. При высыхании их жизнедеятельность сильно замедляется, а после увлажнения может возобновиться. Такая способность помогает переживать периоды, когда воды мало. Скорость роста и устойчивость зависят от особенностей вида и условий вокруг него.

Лишайники размножаются частями слоевища и особыми образованиями, в которых могут переноситься оба партнёра. Гриб также образует споры, но спора сама по себе несёт только грибную часть. Чтобы возник новый лишайник, гриб должен встретить подходящую водоросль или цианобактерию. Это объясняет, почему распространение спор ещё не гарантирует появления лишайника.

Лишайники участвуют в почвообразовании, постепенно воздействуя на поверхность камней и добавляя органические остатки. Некоторые животные используют их в пищу, поэтому лишайники входят в природные пищевые связи. Многие виды чувствительны к загрязнению воздуха и могут исчезать там, где оно сильно. По этой причине их используют как показатели чистоты воздуха, но при оценке учитывают также влажность, освещённость и другие условия.

Основные группы лишайников и их особенности

Сравнивайте группы по форме слоевища и тому, насколько плотно оно держится на поверхности. Сначала определите, похоже ли оно на корочку, плоские лопасти или ветвящийся кустик. Затем сопоставьте наблюдение с таблицей: внешний вид вместе со способом прикрепления помогает сделать вывод.

Разбор задач

Задача 1

Условие. На коре дерева обнаружено серое слоевище, плотно сросшееся с поверхностью. Нужно определить вероятную группу лишайника и объяснить выбор. Цвет здесь не главный признак: важнее форма и то, как слоевище прикреплено.

1. Установим, что слоевище не выступает над корой отдельными лопастями или веточками, а выглядит как плотное пятно.
2. Сравним это описание с группами: у накипных лишайников слоевище образует корочку и крепко срастается с основанием.
3. Проверим вывод по способу прикрепления: плотное срастание совпадает с признаком накипной формы.

Ответ. Вероятнее всего, это накипный лишайник: его слоевище похоже на пятно или корочку и плотно прилегает к коре. Для точного определения вида одного описания недостаточно.

Задача 2

Условие. Объясните, почему гриб и водоросль в лишайнике не просто соседствуют, а образуют взаимосвязанную систему. Чтобы ответить, нужно выяснить, что каждый партнёр даёт другому. Затем следует связать эти функции с их совместной жизнью.

1. Назовём функцию водоросли или цианобактерии: при фотосинтезе она образует органические вещества.
2. Назовём функцию гриба: он помогает удерживать воду и минеральные вещества, а также защищает фотосинтезирующего партнёра.
3. Сопоставим результаты: партнёры обеспечивают друг друга необходимыми условиями и веществами, поэтому их совместная жизнь выгодна обоим.

Ответ. Гриб и водоросль образуют взаимосвязанную систему, потому что их функции дополняют друг друга. Водоросль создаёт органические вещества, а гриб обеспечивает удержание воды и защиту.

Задача 3

Условие. На чистом участке найдено несколько видов лишайников, а у оживлённой дороги их мало. Нужно предположить причину различия и объяснить, почему одного наблюдения недостаточно для уверенного вывода. Сравнение мест подсказывает возможную связь с загрязнением воздуха, но важно проверить и другие условия.

1. Вспомним, что многие виды лишайников чувствительны к загрязнению и могут хуже расти у дороги.
2. Сформулируем вероятный вывод: различие в количестве видов может быть связано с худшим качеством воздуха возле дороги.
3. Проверим ограничение: на лишайники также влияют влажность, освещённость, наличие подходящей поверхности и другие особенности мест.

Ответ. Наблюдение позволяет предположить, что воздух у дороги загрязнён сильнее. Вывод требует осторожности: чтобы подтвердить связь, нужно сравнить и другие условия среды, а не только количество лишайников.

Типичные ошибки

Ошибка — считать лишайник обычным растением с корнем, стеблем и листьями. Так думают из-за того, что он растёт на поверхности и иногда напоминает растение, но его тело — слоевище, а в состав входит гриб. Проверь себя: можешь ли ты назвать обе части лишайника и объяснить, есть ли у него настоящие органы растения?

Ошибка — приписывать образование органических веществ грибу, а водоросли — удержание воды. Это путают, если не разделять роли партнёров; органические вещества при фотосинтезе создаёт водоросль или цианобактерия, а гриб помогает удерживать воду и минеральные вещества. Проверь себя, задав вопрос: кто фотосинтезирует, а кто обеспечивает защиту и удержание воды?

Ошибка — утверждать, что лишайник питается соками дерева. Такое предположение возникает потому, что его часто видно на коре, однако обычно кора служит только местом прикрепления, а не источником питания. Проверь себя: есть ли основание говорить о паразитировании, если лишайник не получает от дерева соки?

Ошибка — считать, что спора гриба сама сразу превращается в лишайник. Спора содержит грибную часть, поэтому для формирования лишайника ей необходимо встретить подходящего фотосинтезирующего партнёра. Проверь себя: включает ли описанный способ появления нового лишайника и гриб, и водоросль или цианобактерию?

Связь с другими темами

Чтобы понять строение лишайника, нужно знать, что такое клетка и как происходит фотосинтез: так легче увидеть, какой партнёр образует органические вещества. Знания о грибах помогают разобраться в роли грибной части и размножении спорами. С экологией тема связана через почвообразование, пищевые связи и использование лишайников для оценки воздуха. Сравнение слоевища с телом водорослей, грибов и высших растений помогает отличать его от настоящих органов.

Что запомнить

• Лишайник — устойчивое объединение гриба и водоросли или цианобактерии.
• Тело лишайника называется слоевищем и не имеет настоящих корней, стеблей и листьев.
• Водоросль или цианобактерия образует органические вещества при фотосинтезе.
• Гриб помогает удерживать воду и минеральные вещества и защищает партнёра.
• По форме слоевища различают накипные, листоватые и кустистые лишайники.
• Лишайники участвуют в почвообразовании и могут указывать на загрязнение воздуха.