Организм лишайника представляет собой уникальное сочетание двух совершенно разных живых существ: гриба и фотосинтетического партнера, обычно водоросли или цианобактерии. Этот симбиоз делает лишайники удивительными и важными компонентами экосистемы. Вот как устроен и как функционирует организм лишайника:
1. Симбиоз гриба и фотосинтетической бактерии/водоросли
Лишайники — это симбиотические организмы, в которых один из партнеров (гриб) обеспечивает структуру и защиту, а другой (водоросль или цианобактерия) выполняет функцию фотосинтеза. Оба компонента зависят друг от друга для выживания.
Гриб: Обычно это аскомицет или базидиомицет. Грибная часть лишайника поглощает воду и минералы из окружающей среды и создает защитную оболочку, которая помогает предотвратить пересыхание фотосинтетического партнера. В свою очередь, гриб получает от фотосинтетического организма органические вещества, такие как углеводы, которые образуются в процессе фотосинтеза.
Фотосинтетический организм: Это либо водоросль, либо цианобактерия. Водоросли, например, могут быть зелеными или диатомовыми, а цианобактерии, помимо фотосинтеза, могут фиксировать атмосферный азот. Таким образом, они обеспечивают гриб углеродом (посредством фотосинтеза) и могут в некоторых случаях быть источником азота для организма.
2. Структура лишайника
Лишайники могут иметь различные формы, и структура зависит от типа лишайника, а также от среды обитания. Основные структурные типы:
Кораловидные: Это ветвистые или кистевидные лишайники.
Пластинчатые: Лишайники с плоскими, часто на ощупь сухими и шероховатыми или гладкими слоистыми структурами.
Скопические: Могут быть похожи на мелкие пучки или порошковидные образования.
Внешний вид зависит от того, как сильно развита вегетативная ткань гриба и в каком состоянии находятся фотосинтетические клетки.
3. Питание и обмен веществ
Питание лишайников осуществляется через процесс, который включает:
Фотосинтез: Водоросли или цианобактерии в составе лишайника фиксируют солнечную энергию, превращая углекислый газ и воду в органические соединения (углеводы), которые могут использоваться в качестве источника энергии для всего организма.
Абсорбция воды и минералов: Грибная часть лишайника поглощает воду и минералы из окружающей среды. Лишайники могут абсорбировать воду прямо из воздуха, что позволяет им жить в местах с ограниченным доступом к воде.
Обмен веществ между партнерами: Фотосинтетический партнер обеспечивает гриб углеродом (углеводами), полученными через фотосинтез, а гриб предоставляет своим партнером влагу и минералы из окружающей среды. Иногда цианобактерии дополнительно могут фиксировать атмосферный азот, что помогает лишайникам жить в бедных на питательные вещества местах.
4. Размножение
Лишайники могут размножаться различными способами:
Сексуальное размножение: Грибная часть лишайника может размножаться половым способом, когда образуются специализированные споры, которые затем могут колонизировать новые участки. Важно, что для размножения грибы требуют определенных условий, таких как влажность и температура.
Бесполое размножение: Лишайники часто размножаются фрагментацией или образованием специальных структур, называемых соредиями или изидиями, которые содержат как грибные, так и фотосинтетические клетки. Эти структуры распространяются по окружающей среде, создавая новые лишайники.
5. Экологическая роль лишайников
Лишайники играют важнейшую роль в экосистемах, и их присутствие может свидетельствовать о чистоте окружающей среды:
Индикаторы загрязнения: Лишайники чувствительны к изменениям в окружающей среде, в том числе к загрязнению воздуха, особенно к концентрации диоксида серы и других загрязнителей. Их сокращение или исчезновение может указывать на ухудшение качества воздуха.
Генерация почвы: Лишайники помогают в образовании почвы, разлагаясь и разрушая камни. Они могут быть первыми организми, колонизирующими голые поверхности (например, скалы или почву), помогая создать условия для роста других растений.
Питание для животных: Лишайники служат источником пищи для некоторых видов животных, например, оленей и карибу, особенно в зимний период, когда другие источники пищи ограничены.
Микробиом: Лишайники поддерживают большое разнообразие микроорганизмов, таких как бактерии и грибы, что делает их важными элементами экосистем.
6. Способность к выживанию
Лишайники могут выживать в самых экстремальных условиях, таких как:
Высокие и низкие температуры: Лишайники могут расти как в холодных, так и в жарких климатах.
Засушливые условия: Они могут выдерживать длительные периоды без воды, при этом сохраняя способность к восстановлению после дождя или снега.
Постоянные изменения окружающей среды: Лишайники могут адаптироваться к изменениям уровня освещенности, температуры и влажности.
7. Медицинское и культурное значение
Медицинское применение: Некоторые виды лишайников используются в традиционной медицине благодаря своим антисептическим и антибактериальным свойствам. Например, лишайники рода Usnea содержат вещества, которые могут быть использованы в лечении инфекций.
Культурное значение: В некоторых культурах лишайники используются для производства красителей, ароматических веществ и даже пищи. В Карелии, например, из лишайников делают чай или используют их в народной медицине.
Таким образом, лишайники — это удивительные и экологически важные организмы, которые демонстрируют невероятную адаптивность и устойчивость к различным условиям среды. Симбиоз гриба и фотосинтетического партнера позволяет им выживать в самых трудных условиях, и они играют важную роль в экосистемах по всему миру.
