Польза лишайников для человека и природы
Трудно переоценить значение лишайников в природе и жизни человека. Ведь несмотря на свой крохотный размер, они являются важнейшим элементом в экосистеме Земли. Более того, за долгие годы исследований человек научился применять лишайники в различных сферах производства.
Но, к сожалению, не многие способны похвастаться тем, что знакомы с этим удивительным семейством растений. Дабы исправить это, расскажем о том, каково же истинное значение лишайников в природе и жизни человека.
Что такое лишайник?
Лишайник – это удивительный симбиоз грибов и водорослей. При этом лишайники вобрали в себя лучшие качества обоих семейств. Они довольно быстро поглощают воду, так как это свойственно грибам, а гены водорослей обеспечивают их механизмом фотосинтеза. Именно поэтому лишайник неприхотлив к среде обитания и может выжить даже в самом суровом климате.
Но каково же значение лишайников в природе и жизни человека? Начать следует с того, что эти растения существенно влияют на собственное место обитания. Это связано с тем, что лишайниковая кислота частично разрушает поверхность, тем самым понижая ее плотность и давая пробиться к свету более слабым растениям.
Экологическое значение лишайников в природе и в жизни человека
Как и любое растение, лишайники перерабатывают углекислый газ, выпуская при этом кислород. Этот факт приобретает еще большее значение, если принимать во внимание, что упомянутые растения неплохо себя чувствуют в тех частях мира, где другие попросту не выживают.
Также лишайники являются отличными биодатчиками. Они моментально реагируют на загрязнение воздуха. Поэтому ученные, изучая экологическую ситуацию в регионе, первым делом берут на анализ образцы лишайников. К тому же эти растения удерживают внутри себя тяжелые металлы, следовательно, благодаря им можно обнаружить даже незначительные всплески радиации.
Практическое значение лишайников в природе и жизни человека
Лишайники – это источник углеводов для многих животных. Например, дикие козы очень любят это лакомство, поэтому кочуют с места на место в его поисках. На Севере, где зима длится очень долго, лишайники стали основой рациона для таких зверей, как лось, олень, дикий кабан.
Но и среди людей есть те, кто не прочь полакомиться этим представителем флоры. Правда, не каждый вид лишайников можно использовать для этой цели. Так, съедобной считается лишайниковая манна, а также гирофора. Последняя, кстати, является основой для многих японских блюд.
Промышленное значение лишайников
Итак, роль лишайников в природе и жизни человека предельно ясна, но вот как быть с промышленной стороной вопроса? Наверное, ни для кого не секрет, что в последние годы это растение активно используют на многих производствах.
Так, дубовый мох и эвернию сливовую добавляют в духи, дабы придать им особые нотки. А некоторые сорта лишайника используют для создания красок. Причина тому – все то же свойство удерживать металлы.
Но куда важнее то, что из них делают многие лекарственные препараты. Например, пармелию используют для приготовления лекарства от эпилепсии, исландский мох помогает при отравлении, а лобария снимает воспаление легких. К тому же некоторые сорта лишайника обладают антибактериальными свойствами.
Грибы и мох. Фото из фотостока
Всё чаще горожане стремятся на природу, чтобы отдохнуть от городской суеты. В последние годы культура отдыха заметно выросла – огонь разводят в мангалах на пикниковых точках, а образующиеся отходы многие посетители сами собирают и относят к мусорным контейнерам.
Хочется, чтобы это положительное стремление людей сохранялось и развивалось. Но зачастую чрезмерное старание без знаний биологии и экологии леса может принести вред. Так, например, в Битцевском лесу можно заметить деревья с поврежденной корой в нижней части ствола. С них были удалены мох или лишайник.
Сами соскобленные мхи валяются здесь же недалеко от дерева. Это дело рук «заботливых» отдыхающих, привыкших бороться с лишайниками и мхами на дачных плодовых деревьях. Бороться с такими жителями практически невозможно. Попробуйте поймать «доброжелателя» в лесу! Так что рассказать о значении мхов и лишайников для леса и деревьев просто необходимо.
Грибы и мох. Фото из фотостока
Мхи или бриофиты (лат. Bryophyta) – одни из старейших растительных организмов. Встречаются практически во всех климатических зонах земного шара.
В наших лесах «проживает» несколько сотен видов мхов. Мхи могут расти почти на любых поверхностях, так как у них на самом деле ведь нет корней. Но болотные виды на минерализованной почве не поселяются и быстро выгорают на солнце в случае вырубки. Всё важное для развития и роста они поглощают с поверхности, которая их окружает – воду, питательные вещества. А почва, камень или дерево – это просто субстрат для прикрепления.
Грибы и мох. Фото из фотостока
Экосистеме важен лесной мох. Тут надо понимать, что он, как фотосинтезирующее растение усваивает неорганические вещества, а далее уже создаёт органику, которая используется другими организмами.
Крупные позвоночные животные мхом не питаются, но он служит питанием для многих беспозвоночных. Во мхах развиваются целые природные сообщества, со своим микроклиматом и фауной. Отмирая, эти растения образуют плодородный слой почвы. Мох в свою очередь способен как впитывать, так и удерживать огромное количество воды. Таким образом он обеспечивает переход поверхностного стока вод в подземный. Моховой покров предохраняет почву от эрозии, способен накапливать и удерживать загрязняющие вещества.
Мох не может ничего разрушить или загубить. Произрастая на древесных стволах, мох нечего от них не берет, наоборот – не дает расти грибам и другим паразитам, разрушающих древесину. Поэтому бороться со мхом не надо!
Лишайники (лат. Lichenes) представляют собой симбиоз грибов и водорослей.
Такое сожительство взаимно полезно, тело гриба поглощает воду и растворенные в ней минеральные вещества, усваивает газы из воздуха, в том числе азот, и обеспечивает водорослям условия для существования, а в клетках водорослей образуются органические вещества, необходимые грибам. Корней у них нет. Бывают накипные, листоватые, кустистые лишайники и расти могут на почве, камнях, деревьях, даже на бетонных и металлических поверхностях.
Грибы и мох. Фото из фотостока
Лишайники поедаются улитками. В той или иной мере их используют насекомые и клещи.
У некоторых видов бабочек личинки питаются исключительно лишайником. Многие птицы используют лишайники в качестве материала для своих гнезд. Лишайники вносят существенный вклад в процессы почвообразования.
Лишайник. Фото из фотостока
Лишайники проявляют повышенную чувствительность к химическому загрязнению и служат индикаторами качества воздуха. Использование лишайников в качестве организмов-индикаторов называется «лихеноиндикация».
При проведении оценки уровня загрязненности учитывается вид лишайника, частота встречаемости на обследуемой территории и занимаемая площадь на стволе дерева. Чем большее количество видов лишайников произрастает на обследуемой территории и чем обильнее их покров – тем чище воздух.
То есть мхи и лишайники – не враги, а друзья древесных насаждений, они не приносят им никакого вреда, а только лишь пользу всей лесной экосистеме. Бороться с лишайниками и со мхами на стволах деревьев не нужно. Больше вреда дереву наносит соскабливание этих ненастоящих «вредителей».
Любите природу, цените её и заботьтесь о ней!
Лишайники можно встретить практически везде, даже в Антарктиде. Эти живые организмы образованы симбиозом грибов, водорослей или цианобактерий. Их происхождение и строение долгое время были загадкой для ученых, даже сейчас нет единого мнения по поводу их систематического положения. Одни считают, что их надо отнести к царству растений, а другие – грибов. В этой статье мы рассмотрим виды лишайников, особенности их строения, значение в природе и для человека.
Описание
Лишайники — широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью и чувствительностью к загрязнителям окружающей среды. Они способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такой «анабиоз», лишайники могут выдерживать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение.
Долгое время считали, что лишайник — идеальный пример взаимовыгодного сожительства двух разных организмов. Водоросль поставляет органические вещества грибу, а он ей, в свою очередь, воду с минеральными веществами. Однако сейчас ученые доказали, что гриб в мху паразитирует на водоросли (хотя паразитизм смягченный и взаимовыгодный), подавляя ее жизнедеятельность. Водоросль лишайников может самостоятельно существовать, гриб — погибает.
Особое строение и структура лишайников не позволяет однозначно отнести их к определенному царству животного мира. Часть характеристик схожа с растениями, а часть — с грибами. Можно сказать, что грибы играют роль корневой системы, добывая влагу, а водоросли выполняют функцию листьев. Так как по большей части лишайники поселяются на безжизненных субстратах, то впитывают влагу они всей своей поверхностью.
В связи с тем, что лишайники поглощают воду в основном всей поверхностью тела из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность таллома непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Слоевище лишайников лишено корней, проводящих сосудов, устьиц и других «хитроумных» приспособлений, с помощью которых растения регулируют содержание воды в своих тканях. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит по физическим, а не по физиологическим законам, как это характерно для высших растений. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой. Сухие лишайники очень быстро впитывают влагу. Способность быстро насыщаться влагой лишайникам очень необходима: для отправления важнейших физиологических функций нужно успеть воспользоваться любым ее видом, будь то кратковременный дождь, роса, туман либо тающий снег. Если период увлажнения затягивается, например при непрекращающихся дождях, лишайник продолжает впитывать воду и наступает так называемое перенасыщение.
Пожалуй, наиболее удивительная особенность лишайников — это их способность долгое время находиться в сухом, обезвоженном состоянии, но при этом не погибать, а только приостанавливать все жизненные процессы до первого увлажнения. Такое состояние, напоминающее летаргический сон сказочной Спящей Красавицы, называется анабиозом.
Размножение
Как целостный организм лишайники в большинстве случаев размножаются вегетативно — отдельными участками слоевища, в которых среди гиф гриба размещены клетки водорослей. Водоросль и гриб в лишайниках могут размножаться отдельно.
Вегетативное размножение может осуществляться как простой фрагментацией слоевища, так и с помощью специализированных структур. Фрагментацией слоевища размножаются многие тундровые лишайники, например, цетрарии, которые почти никогда не образуют плодовых тел. Слоевище разламывается животными на множество мелких кусочков, которые разносятся ветром и в благоприятных условиях дают начало новому организму.
Также встречается размножение при помощи спор. Споры формируются на поверхности конидиеносцев, которые либо развиваются непосредственно на слоевище либо на слоевище формируются плодовые тела, среди которых различают апотеции (открытые, в виде дисковидных образований) и перитеции (закрытые, в виде кувшинчика с отверстием). Такие плодовые тела созревают достаточно длительное время, иногда процесс занимает до 10 лет. Только после полного созревания плодовое тело начинает продуцировать споры. Их образуется огромное количество, но имеют шанс на прорастание не все.
Строение
Тело лишайника получило название “слоевище” или таллом. Оно бывает разным по габаритам, строению, форме и цвету. Слоевище может иметь форму в виде корочки, листовидной пластинки, трубочек, кустика и небольшого округлого комочка. Большинство лишайников невелики по размерам — достигают лишь нескольких сантиметров, но бывают и виды в метр длиной. Лишайники очень медленно растут. Возраст их слоевища зачастую насчитывает несколько сотен и даже тысяч лет.
Слоевище лишайников состоит из переплетенных грибных нитей — гиф, и расположенных между ними клеток (или нитей) водорослей, а у некоторых видов — цианобактерий. В результате взаимодействия гриба и водоросли, составляющих организм лишайника, образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые вещества, или лишайниковые кислоты.
Главный отличительный признак лишайников — симбиоз двух организмов разных видов: гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. В лишайнике симбиоз протекает так: водоросль производит органические вещества, которые потребляет гриб, а гриб с помощью гифов всасывает из окружающей среды воду с растворёнными в ней веществами и создаёт для водоросли влажную среду. Интересно, что виды грибов, составляющих лишайник, в природе вообще не существуют без водорослей, тогда как большинство водорослей, входящих в слоевище лишайника, встречается в свободном состоянии, отдельно от гриба.
Виды слоевища лишайников
| Накипные — напоминают корку, прикрепленную к поверхности. Практически 80% от всех лишайников составляют именно накипные. По своей форме они похожи на корочку или тонкую пленку, прочно сросшуюся с субстратом. В зависимости от места обитания накипные лишайники подразделяются на эпилитные, которые развиваются на горных породах, скалах; эпифлеодные, поселяющиеся на коре деревьев или кустарников; эпигейные, растущие на поверхности почвы; эпиксильные, предпочитающие гниющую древесину. |
| Листоватые — как пластины, которые цепляются к поверхности небольшой толстой ножкой. Таллом этого вида имеет вид чешуек или пластинок среднего размера, прикрепляющихся к субстрату при помощи пучка грибных гиф. Самое простое слоевище напоминает округлую листовую пластинку, которая в диаметре может достигать размера 10-20 см. При таком строении слоевище называют монофильным. Если имеется несколько пластинок, то слоевище называют полифильным. |
| Кустистые — напоминает куст, который может возвышаться над поверхностью или свисать с нее. Такое название эти лишайники получили за свой таллом, состоящий из разветвленных нитей, срастающихся с субстратом и растущих в разные стороны. Размеры самых миниатюрных представителей этого типа не превышают нескольких миллиметров, а самые крупные экземпляры достигают 40-50 см. |
Различают также два основных типа микроскопической структуры слоевища:
- Гомеомерный. В этом типе клетки фотобионта размещены по всей толщине гриба хаотично. На поперечном срезе лишайника гомеомерного типа имеется верхняя и нижняя кора, которая состоит из одного слоя клеток гриба. Вся внутренняя часть заполнена рыхло расположенными грибными нитями, между которыми расположены клетки водорослей без какого-либо порядка.
- Гетеромерный. Части симбиоза образуют четкие слои. В лишайнике этого типа клетки водорослей сосредоточены в одном слое, который получил название гонидиального слоя. Ниже него находится сердцевина, состоящая из рыхло расположенных нитей гриба.
Роль в природе и жизни человека
Лишайники имеют большое значение в жизни природы. Лишайники одними из первых заселяют каменистый грунт, голые скалы. Они участвуют в разрушении горных пород, растворяя каменистый субстрат своими особыми кислотами. Отмирающие части лишайников участвуют в образовании почвы, служат питанием обитателям почвы. Важное место в жизни животных и человека занимают кустистые северные лишайники (их существует около 40 видов), которые известны под названием олений мох, или ягель — это сборное название нескольких видов рода Кладония. В тундре ягель занимает огромные пространства. Это ценнейший, а зимой и единственный корм для северных оленей. Другие копытные тоже охотно поедают разнообразные лишайники.
Примеры практического значения лишайников:
- Лишайники являются индикаторами загрязненности воздуха вредными веществами. Они не могут жить в местах где воздух сильно загрязнен вредными газами.
- Участвуют в общем круговороте веществ в биосфере. Благодаря фотосинтезу синтезируют органические вещества в местах недоступных для других организмов. Участвуют в почвообразовании, т.к. разрушают горные породы, на которых поселяются, а за счет разложения слоевища образуется гумус. Таким образом, лишайники создают условия для существования растений и животных.
- Кормовые лишайники играют важную роль в хозяйстве. Например, олений мох или ягель поедается оленями, косулями, лосями и другими животными. Некоторые виды лишайников используются в пищу человеком (лишайниковая манна).
- Так же лишайники используются в парфюмерии для получения ароматических веществ, в фармацевтической промышленности для получения препаратов против туберкулеза, фурункулеза, эпилепсий и др. А лишайниковые кислоты обладают антибиотическими свойствами.
- В каменистых районах они медленно растворяют субстрат, воздействуя на разрушение горных пород. Отмирая, они влияют на состав почвы. Таким образом, лишайники вместе с бактериями создают на безжизненных скалах условия для жизни других организмов, в том числе для растений и животных. Это означает, что лишайники являются пионерами растительного и животного мира.
- Некоторые виды, живущие на поверхности деревьев, защищают их от проникновения грибов — древесных разрушителей. Они помогают деревьям защищаться и от многих заболеваний и, в целом, повышают устойчивость экосистемы. Растение, покрытое лишайниками, меньше подвергается нападкам болезнетворных грибков, лишайниковые кислоты подавляют рост бактерий.
- Для бабочек, насекомых, улиток, беспозвоночных, клещей они являются зачастую единственным способом пропитания. Некоторые животные используют лишайники для маскировки и укрытия от опасности.
- Многие птицы используют лишайники, особенно листоватые и кустистые формы, для гнездования, как например, ржанка бурокрылая, вьющая гнёзда на представителях родов Cladonia и Cetraria.
Лишайники с древних времен широко используются человеком. В Японии употребляется в пищу и даже служит предметом экспорта в страны Юго-Восточной Азии растущий на скалах листоватый лишайник гирофора съедобная. Съедобен и лишайник аспицилия съедобная, растущий в степной и полупустынной зонах. Он содержит до 55-65% щавелевокислого кальция. Однако усвояемость питательных веществ лишайников очень незначительна.
Лишайники используются в изготовлении лекарственных препаратов. С давних пор используются лишайники и как лечебное средство, на это указывал ещё Теофраст. Лишайники содержат широкий спектр ингредиентов, представляющих интерес для фармацевтики. Например, цетрария исландская добавляется в средства от кашля.
В результате взаимодействия гриба и водоросли, составляющих организм лишайника, образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые кислоты. Некоторые из этих кислот обладают антибиотическим действием, например усниновая кислота, образуемая 70 видами лишайников. Это сильный антибиотик, который под названием «бинан» введен в медицинскую практику для лечения некоторых заболеваний и рекомендован к применению в ветеринарии.
Некоторые лишайниковые вещества действуют как стимуляторы, поднимающие тонус организма. На этом основано использование в народной медицине отваров цетрарии исландской («исландский мох»). В ее состав входит паралихестериновая кислота, обладающая тонизирующим действием. Лишайники также используются при производстве препаратов для лечения туберкулеза, эпилепсии, заболеваний органов дыхательной системы. Для лечения гнойных воспалительных процессов можно срезать лишайник и приложить непосредственно к ране. Благодаря антисептическим свойствам, они очищают рану, уничтожают бактерии и способствую скорейшему заживлению.
Некоторые виды лишайника используются в парфюмерной промышленности для придания стойкости ароматам.
Одна из задач рационального природопользования – изучение и сохранение биоразнообразия растительного и животного мира. Увеличивающиеся объемы загрязняющих веществ вынуждают биологов следить за состоянием биоты в поисках решения глобальных экологических проблем. В последние десятилетия для этих целей в качестве индикаторных организмов успешно применяют лишайники.