Вы точно человек?

ЧОУ Православная женская гимназия

ЧОУ Православная женская гимназия

Оценка загрязнения воздуха методом лихеноиндикации. Автор работы: Козьмич Кристина, ученица 6 класса, ПЖГ. Руководитель: Ещенко Лариса Анатольевна, учитель биологии Православной женской гимназииИркутск, 2016 год.

Этимология названия Лиша́йники (лат

Лиша́йники (лат. Lichenes) — симбиотические ассоциации грибов (микобионт) и микроскопических зелёных водорослей и/или цианобактерий (фотобионт, или фикобионт); микобионт образует слоевище (таллом), внутри которого располагаются клетки фотобионта. Группа насчитывает около 400 родов, включающих от 17000 до 26000 видов. Русское название лишайники получили за визуальное сходство с проявлениями некоторых кожных заболеваний, получивших общее название «лишаи». Латинское название происходит от др. греч. λειχήν (лат. lichen) и переводится как «лишай», что связано с характерной формой плодовых тел некоторых представителей.

Лишайник Arctoparmelia centrifuga, острова Кандалакшского залива Белого моря

Актуальность темы Каждый год, летом, я приезжаю к бабушке в гости в деревню

Каждый год, летом, я приезжаю к бабушке в гости в деревню Чичкова (Усть-Удинский район, 360 км от г. Иркутска). На деревьях в деревне я видела много незнакомых мне кустиков. Они были разного цвета и формы, их было очень много на коре деревьев. Приехав в Иркутск, я пыталась найти такие кустики на коре, но в городе их нет. Почему? С этого вопроса и началась моя работа. Лишайники являются организмами-индикаторами (биоиндикаторы) для определения условий окружающей среды, в частности, качества воздуха (лихеноиндикация). Из воздуха или с дождём поступают в лишайник вместе с питательными и токсичные вещества, это происходит потому, что лишайники не имеют никаких специальных органов для извлечения влаги из субстрата, а поглощают её всем талломом. Поэтому они особенно уязвимы к загрязнению воздуха. Первые сообщения о массовой гибели лишайников в областях промышленно развитых городов появились во второй половине XIX века. Основной причиной являлось увеличение содержания диоксида серы в воздухе.

Биологический мониторинг

Биологический мониторинг

При изучении степени загрязнения окружающей среды промышленными объектами важна реакция биологических объектов на поллютанты (загрязняющие вещества). Система наблюдений за реакцией биологических объектов на воздействие поллютантов называется биологическим мониторингом. Биологический мониторинг включает в себя наблюдение, оценку и прогноз изменений состояния экосистем и их элементов, вызываемых антропогенным воздействием. Одним из основных объектов глобального биологического мониторинга выбраны лишайники.

Актуальность темы Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники (или эпифиты), т

Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники (или эпифиты), т. лишайники, растущие на коре деревьев. Установлено, что при повышении степени загрязнения воздуха первыми исчезают кустистые, затем листоватые и последними – накипные (корковые) формы лишайников.

Ствол дерева, покрытый лишайниками

Виды лишайников На́кипные

На́кипные Таллом накипных лишайников — это корочка («накипь»), нижняя поверхность плотно срастается с субстратом и не отделяется без значительных повреждений. Это позволяет им жить на крутых склонах гор, деревьях и даже на бетонных стенах. Иногда накипной лишайник развивается внутри субстрата и снаружи совершенно не заметен.

Внутреннее строение Тело лишайников (таллом) представляет собой переплетение грибных гифов, между которыми находится популяция фотобионта

Тело лишайников (таллом) представляет собой переплетение грибных гифов, между которыми находится популяция фотобионта. По внутреннему строению лишайники разделяют на:гомеомерные (Collema), клетки фотобионта распределены хаотично среди гиф гриба по всей толщине таллома;гетеромерные (Peltigera canina), таллом на поперечном срезе можно чётко разделить на слои. Лишайников с гетеромерным талломом большинство.

Строение гетеромерного лишайника на примере Sticta fuliginosa: a — корковый слой, b — гонидиальный слой, c — сердцевина, d — нижняя кора, e — ризины (выросты для крепления к грунту). Meyers Konversationslexikons (1885-90).

Исследовательская работа

Методика измерения относительной численности лишайников Для измерения численности лишайников на деревьях, в частности – их проективного покрытия, пользуются, в основном, двумя техническими приемами – способом «линейных пересечений» и способом «палетки».

Способ линейных пересечений

Способ палетки «Способ палетки» является методом непосредственного измерения проективного покрытия лишайников на стволах деревьев, т

«Способ палетки» является методом непосредственного измерения проективногопокрытия лишайников на стволах деревьев, т. измерения процентного отношенияплощади, покрытой лишайниками, к площади, свободной от лишайников. Палетка представляет собой рамку, разделенную на квадраты размером 1 х 1 см. Палетку накладывают на ствол дерева и фиксируют кнопками или булавками. При работе с палеткой на каждом стволе измерения производят четыре раза – с че-тырех сторон света. Подсчет лишайников на каждом участке ствола производят сле-дующим образом. Сначала считают число квадратов, в которых лишайники занимаютна глаз больше половины площади квадрата (а), условно приписывая им покрытие,равное 100 %. Затем подсчитывают число квадратов, в которых лишайники занимаютменее половины площади квадрата (b), условно приписывая им покрытие, равное 50 %. Данные записывают в рабочую таблицу. Общее проективное покрытие в процентах (R) вычисляют по формуле: R= (100 a +50 b) / С, где С – общее число квадратов палетки (например, при использовании палетки10 х 10 см с ячейками 1 х 1 см, С = 100). Все измерения производят на постоянной высоте – примерно 150 см от земли (главное – везде одинаково).

Способ линейных пересечений

Способ « линейных пересечений» заключается в наложении на окружность ствола мерной ленты « портняжный метр» (с миллиметровыми делениями). с фиксированием всех пересечений ее со слоевищами лишайников. После выбора модельного дерева исследователь определяет на стволе точку, находящуюся на высоте 150 см от земли с северной стороны (использовать компас). Затем на ствол накладывается мерная лента с делениями таким образом, чтобы ноль шкалы ленты совпадал с выбранной точкой, а возрастание чисел на шкале соответствовало движению по часовой стрелке (с севера на восток). После полного оборота вокруг ствола лента закрепляется на стволе булавкой в нулевой точке. Совмещая последнее деление и ноль ленты, определяют длину окружности ствола. Ее при дальнейших расчетах принимают за 100 %. После этого начинают измерения, двигаясь взглядом по ленте и фиксируя начало и конец каждого пересечения ленты с талломами лишайников. Вначале подсчитывается общая (суммарная) длина (протяженность) талломов лишайников. Затем, зная общую длину окружности ствола и принимая ее за 100%, рассчитывается проективное покрытие лишайников (в %).

Характеристика контрольной площадки

Характеристика контрольной площадки:

Интересные сведения Evernia и Parmelia применяются в

Evernia и Parmelia применяются в Шотландии и Скандинавии для окрашивания шерсти и ткани. Также интересно применение лишайника Xanthoparmelia camtschadalis жителями Нижнего Поволжья для окрашивания пасхальных яиц. Из некоторых лишайников, таких как дубовый мох (Evernia prunastri) и Pseudevernia furfuracea, получают душистые вещества, применяемые в парфюмерии. Cladonia stellaris в больших количествах импортируется из Скандинавии и служит для изготовления модели дерева или декоративных венков.

Из чего состоят листоватые лишайники

Организмы состоят из двух различных растений: водорослей и грибов. Они представляют самые удачные варианты мутуализма. Водоросли занимают неотъемлемую часть лишайников. Зачастую, это зелёные, а также сине-зелёные.

Грибы относятся к классу сумчатых и аскомицетов. По редкому исключению, лишайники состоят из одного и того же набора организмов. Очень часто в их состав входит водоросль «Trebouxia».

Гриб «Xanthoria parietina» распространен на морских побережьях и старых крышах. По строению они практически не отличаются от плодового тела самостоятельного организма.

Особенности листоватых лишайников

Отличительными особенностями листоватых лишайников являются замедленный рост и высокая продолжительность жизни, которая зависит от фиксации степени подвижности субстрата.

Слоевище у листоватых лишайников имеет два уровня. Верхняя плоскость  имеет ровную или шершавую структуру. Также их отличие состоит в том, что каждая из поверхности имеет свою индивидуальную окраску и структуру.

Признаки листоватых лишайников

Листоватый вид лишайников напоминает пластинки, прикрепленные к поверхностям с помощью одной ножки. Тело (таллом) имеет чешуйчатый либо пластинчатый вид небольших размеров, которые крепятся к субстрату благодаря грибным нитевидным отросткам.

Наиболее распространённые слоевища имеют округлую пластинчатую форму, которая достигает в диметре до 20 см. Такой тип строения называется монофильным. Когда пластинок сразу несколько, тогда слоевище полифильным.

Строение листоватых лишайников

Для листоватых лишайников характерно наличие двухуровневого слоевища. Оно имеет две поверхности: верхнюю и нижнюю. Верхняя плоскость зачастую имеет ровную структуру, с небольшими отростками или бугорками. А нижняя часть имеет органы крепления к субстрату. Она также может быть идеально гладкой или с небольшими неровностями.

При рассмотрении через микроскоп у них можно рассмотреть следующие анатомические прослойки:

• верхняя коровая;
• водорослевая;
• сердцевина;
• нижняя коровая.

Лишайники не прикрепляются плотно к поверхности объекта и поэтому совершенно без усилий снимаются. Но за счёт того, что основание и слоевище отделены воздушной прослойкой, остальные составляющие тела организма насыщаются кислородом. Благодаря этому происходит газообмен, а также сохраняется влага внутри лишайника. В гифах находятся ризоиды (нитевидные образования). Они отвечают за крепление к субстрату.

Слоевище листоватых лишайников

У листовидных лишайников слоевище имеет вид округлой пластины, с максимальным диаметром 20 см. Оно расстилается горизонтально по субстрату. Округлая форма получилась благодаря горизонтальному росту нитей, которые располагаются радиально.

У простейшего слоевища одна лопасть. Его называют монофильным.

Для более сложных слоевищ характерно рассечение на несколько небольших лопастей, которые могут быть иметь различную форму и размер. Они бывают узкими либо широкими, сильно- или слабоветвистыми, плоскими или выпуклыми плотно расположенными или разделёнными. Внешне они напоминают кружевные узоры, которые окутывают стволы деревьев и их ветки.

Питание листоватых лишайников

Поглощение питательных компонентов происходит одновременно двумя составляющими компонентами. Грибные нити (гифы) отвечают за всасывание влаги и минералов, а водоросли, состоящие из хлорофилла, преобразовывают солнечный свет в органические компоненты.

Гифы играют роль корневой системы. Через неё происходит поглощение воды и солей, необходимых для роста. Водорослевые компоненты отвечают за образование органических веществ и играют роль листьев.

Вода во время дождя или тумана впитывается через всю поверхность тела. Также важную роль в развитии и питании лишайников играет азот. Организмы, играющие роль фикобионтов с зелёными водорослями, получают азотистые соединения из растворов в тех случаях, когда слоевище пропитывается напрямую из объекта. А в тех лишайниках, в составе которых имеются сине-зелёные водоросли, могут фиксировать азот из атмосферы.

Размножение листоватых лишайников

Лишайники способны размножаться тремя способами: вегетативно, бесполым и половым способом.

Бесполое размножение бывает при помощи следующих процессов:

• фрагментация;
• образование соредии – микроскопических клубочков, которое состоят из нескольких клеток водорослей, покрытыми гифами. При созревании они выходят наверх и лопаются. После этого споры распространяются по воздуху;
• с помощью изидии – маленьких отростков различной формы, которые образуются на верней части слоевища. Как только процесс созревания завершается, отростки отламываются.

Половое размножение происходит благодаря образованию плодовых тел разной формы и размера. Процесс развития и полового созревания тянется годами, а после этого несколько лет подряд плодовое тело способно вырабатывать споры. Они произрастают в огромном количестве. Условия для их прорастания не всегда соответствуют необходимым показателям влажности воздуха и температуры.

Грибковый компонент использует все возможные варианты, а водорослевый компонент проводит вегетативным образом, либо вовсе не размножается. Листоватые лишайники образуют специальные структуры (сорендии и изидии), которые переносятся с помощью животных, ветра или во время дождя.

Растут лишайники всего по пару сантиметров в год. Это зависит от того, что объём автотрофных водорослей в их составе слишком мал.

Скорее всех растут те лишайники, которые росли в тропиках, а медленнее – в тундре.

Небольшая скорость роста позволяет лишайникам занимать территории, которые не имеют других растений. Это в основном, горные регионы, на скалистых поверхностях.

Особенность грибов удерживать влагу на длительное время позволяет лишайникам выживать в самых засушливых местах.

Самым древним слоевищам листоватых лишайников насчитывают более сотен лет.

Где произрастают листоватые лишайники

Этот вид лишайников приспособлен к любым условиям, даже очень суровым. Они встречаются даже там, где другие организмы не способны выжить (стволы деревьев, камни, стекло, железо, бетон).

В Гималаях были найдены лишайники на высоте более 5 км. Привычным объектом для обитания лишайников является как раскалённая на солнце скала, так и останки животных. Несмотря на их неприхотливость, организмы слишком чувствительны к токсинам и не развиваются при высокой загрязнённости почвы и воздуха.

Листоватые лишайники разрастаются в тех регионах, где наблюдается больше всего осадков. Были обнаружены даже в суровой Антарктиде. Живут на голых камнях и скалах, а также деревьях и кустарниках, гниющих стволах и старых зданиях.

Преимущественно располагаются у дорог, на болотистых участках, лесных опушках и открытых лугах.

Локация организмов зависит от характеристики выбранного ими субстрата.

Если в их среде обитания ухудшаются показатели загрязнённости атмосферы, они принимают темный окрас.

Лишайники, обитающие в почве, разрастаются с особой скоростью.

Также это вид лишайников встречаются в кочующей форме, то есть они не прикреплены к субстрату. В степных зонах и на юго-востоке России и Монголии на почве встречаются в свободной форме. В горных районах Сибири и на Чукотке встречается очень красивый вид листоватого лишайника под названием «Цетрария Ричардсона».

Листоватые лишайники на камнях

Листоватые лишайники внешне напоминают чешуйки, которые крепятся пучками гифа к камням. Среди них встречаются такие типы как «Ксантория» золотистого или жёлтого цвета и «Пармелия» серого, зеленоватого или бурого цвета.

Крепление к камням происходит благодаря гифам, которые выбирают более рыхлые породы, куда легче проникать. Лишайникам легче разрушить слюду. Гифы проникают через неё, раздвигают пластины и постепенно проникают внутрь породы. Среди пластинок слюды из грибных нитей образуется плектенхима. После этого через неё проходят водоросли, которые размножаются и обволакиваются гифами.

Было установлено, что на многих камнях гифы листоватых лишайников способны прижиться только в тех местах, где есть слюда. Следующее продвижение происходит исключительно благодаря химическому воздействию на породу.

Листоватые лишайники на деревьях

Они произрастает как на камнях, так и на деревьях. Отлично приспосабливаются даже к загрязнённой городской среде.

Те лишайники, которые развиваются на коре деревьев, называются эпифитами. Субъект в этом случае играет роль только места для поселения. Питательные вещества от других растений лишайники не получают.

Самым популярным представителем листоватых лишайников, которые растут на деревьях, является «Ксантория настенная» или по-народному – «стенная золотянка». Она способна расти горизонтально по отношению к коре дерева.

Значение листоватых лишайников для природы, экологии и человека

Листоватые лишайники несут определённую пользу для природы и обладают важными функциями. Они способны растворять субстрат с помощью кислот, которые выделяются гифами.

После отмирания они благотворно влияют на почву. Ряд лишайников играют роль пищи для крупных животных, которые обитают на Севере страны.

А бабочки и некоторые насекомые используют их не только в качестве пропитания, но и как место для укрытия от остальных представителей фауны.

Птицами лишайники используются в качестве строительного материала для гнёзд.

Человечество также использует лишайники в качестве пищи. Многие организмы обладают противомикробными свойствами, которые используются в производстве медицинских препаратов.

Например, на основе лишайника «Цетрария» производится средство против расстройства ЖКТ, а также для повышения иммунитета, а также ряд противовирусных препаратов.

Также лишайники служат индикатором состояния окружающей среды. Такой способ диагностики получил название «лихеноиндикация». Он проводится с помощью разных методов:

• сравнение однотипных организмов при одних и тех же условиях;
• исследование частоты произрастания в конкретной местности при учёте состояния воздуха;
• распределение местности на зоны, в зависимости от их видового разнообразия.

Также лишайники помогают определить возраст пород. Он не даёт 100% точности, но всё же используется при строительных работах или научных раскопках.

Благодаря необычному строению, лишайники способны выжить даже в самых сложных погодных условиях в течение длительного времени. Они способны приносить пользу в различных сферах деятельности человека.

Лишайник — полезные свойства

В ходе научных исследований в составе этих организмов были обнаружены полезные кислоты:

• усниновая;
• фумарпроцетраровая;
• барбатовая;
• скваматовая;
• аскорбиновая.

Кроме кислот, олений мох содержит:

• горечи;
• пищевые волокна;
• протеин.

В состав уснеи бородатой также входят горечи и йод, а в пармелии содержатся калий, кальций и фосфор.

• Благодаря наличию биологически активных кислот, эти организмы обладают сильным антибактериальным действием. Их используют для лечения инфицированных ран, фурункулов, язв, воспалительных процессов в мягких тканях.
• Эти организмы имеют сильное противомикробное действие и входят в состав медикаментов, которые применяют в ходе операций, при обморожениях и ожогах.
• Олений мох обладает желчегонными, мочегонными и противовоспалительными свойствами. Также из него добывают слизь, которая применяется для улучшения выработки желудочного сока и лечения диареи и запора.
• Известно также о случаях лечения ягелем тромбофлебита и тромбоза.
• Отваром из пармелии лечат кашель, коклюш, бронхит и туберкулез. Также они помогают заживлять гнойные раны.
• Уснея бородатая используется в гинекологии для лечения эрозии шейки матки. Также лекарства на ее основе эффективно используют при воспалениях глотки, ротовой полости или гонореи.
• Настои из этого лишайника помогают в борьбе с меланомой и раком легких.

Лишайник — применение в народной медицине

Во многих странах эти целебные группы организмов входят в состав медикаментов, применяемых для борьбы с фурункулами, стрептококками, стафилококками, красной волчанкой и другими кожными заболеваниями. Лекарства на основе лишайников эффективны при лечении варикозных и трофических язв, снятии воспалительных процессов в мягких тканях, при некоторых гинекологических заболеваниях и ожогах. Также они используются в ходе пластических операций. Препараты из определенных видов лишайника отличаются сильным противомикробным воздействием.

• При наличии трофических язв, гнойных ран или других воспалений на коже используйте отвар из пармелии для приготовления компрессов.Для этого нужно взять 4 ст. л. сухого сырья, залить его 650 мл чистой воды и прокипятить на среднем огне 25 минут. Отвар необходимо оставить до полного остывания при комнатной температуре, после чего профильтровать и отжать жмых. Получившееся средство используют для приготовления компрессов, которые прикладывают к больным участкам 2-3 раза в сутки.
• Для лечения туберкулеза, коклюша и сильного кашля готовят отвар из уснеи бородатой. Одну ложку сырья заливают 750 мл воды и отправляют на водяную баню. После закипания средство варят около 2 часов. После этого отвар остужают и пьют трижды в день перед приемами пищи (за 30 минут). Готовое лекарство хранят в холодильнике. Употребляют его теплым.
• Чтобы нормализировать работу кишечника и повысить выделение желудочного сока, приготовьте отвар из ягеля. Измельчите сырье и залейте его кипящей водой в соотношении 1:5. Держите смесь на огне 5-7 минут. Затем процедите ее через марлю и пейте по 1/3 стак. минимум 2 раза в день.
• При запоре используйте в качестве слабительного средства экстракт из оленьего мха. Измельчите 100 г свежих слоевищ и залейте одним литром чистой воды. Оставьте настой на сутки, после чего отправьте на водяную баню и варите до тех пор, пока количество жидкости не уменьшится в два раза. Готовое лекарство остудите и пейте за 40 минут перед основными приемами пищи. Продолжительность терапии должна быть не более 1 недели.

В народной медицине лишайник применялся ещё более четырех тысяч лет назад. В некоторых скандинавских странах его отвары до сих пор используют для лечения туберкулеза, катаров, простуды. Отмечается хорошее терапевтическое и тонизирующее воздействие таких лекарственных препаратов.

Отвар от кашля: столовую ложку лишайника (пармелии) нужно залить литром воды, поставить на водяную баню, после закипания варить в течение двух часов. Принимать данное средство следует по 3 раза в день за полчаса до еды. Хранить отвар необходимо в холодильнике. Пить его рекомендуется теплым.

Появление лишайников крайне неблагоприятно влияет на развитие дерева. Разрастаясь по стволу и веткам, они закупоривают поры и мешают полноценному воздухообмену дерева. Помимо этого, они представляют собой прекрасную среду обитания для насекомых-вредителей. Появление на деревьях этой растительности часто связывают со старением дерева, плохим уходом, сильными морозами, в результате чего происходит растрескивание коры. Все эти неблагоприятные факторы значительно снижают способность дерева противостоять возбудителям болезни.

При первом же появлении лишайников их сразу же необходимо счищать. Для этого обычно используется деревянный скребок, которым обрабатывают всю вредоносную растительность на стволе и ветках. Все зачищенные места дополнительно обрабатываются специальным раствором железного купороса, в противном случае заражение может повториться. Чтобы предохранить деревья от колонии этих паразитирующих организмов, в конце осени и зимы производят побелку стволов. Однако следует отметить, что появление лишайников свидетельствует о хорошей экологии этого места.

Лишайник Пармелия

Лишайник Пармелия широко используется в народной медицине для лечения сильного кашля, острого колита, туберкулеза легких, заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Пармелия – подавляет сильные приступы кашля, способствует разжижению слизи. Снимает воспалительные процессы на любой стадии бронхита. С первого дня приема наблюдают улучшения состояния здоровья.

Отвары применяются наружно в виде компрессов и примочек для промывания гнойных ран и трофических язв. Пармелия производит превосходный заживляющий эффект. Некоторые рецепты народной медицины с участием этого лишайника активно применяют и сейчас.

Рецепт для компрессов: 5 столовых ложек лишайника следует залить полулитром воды, довести до кипения и варить на сильном огне в течение 25–30 минут, затем настаивать при комнатной температуре до полного остывания, после чего процедить и отжать сырье. Применяется средство наружно.

Гельземиум — полезные свойства и применение в медицине

Лишайник-бородач

Лишайник-бородач отличается ярко выраженными противомикробными свойствами, что делает его хорошим средством для борьбы с кожными заболеваниями и трофическими язвами. Как и многие другие виды лишайника, бородач является природным антибиотиком. Препараты на его основе обладают противоспалительным, обволакивающим, отхаркивающим, ранозаживляющим и противовирусным воздействием. С медицинской точки зрения самым полезным компонентом бородача является усниновая кислота.

Именно эта кислота помогает более эффективно справляться с различными заболеваниями легких и бронхов. В народной медицине бородач часто используют для укрепления иммунной системы человека. Произрастает он в основном в таежных лесах. Как лекарственное средство он собирается даже зимой.

Лишайники кустистые

Эту группу очень легко узнать, поскольку такие лишайники имеют своеобразную форму свисающей бороды. Их слоевища могут быть самых различных размеров – от нескольких сантиметров до полуметра. Благодаря большому содержанию жиров, белков и углеводов они могут служить пищей для скота, но из-за недостаточного количества в них витаминов такое питание нельзя считать полноценным.

К ним относятся такие виды: кладония пальчатая, уснея длиннейшая, алектория бледно-охряная. Некоторые кустистые лишайники входят в основу противоспалительных и антибактериальных препаратов. Они широко используются в народной медицине при лечении гриппа, простуды и ряда желудочных заболеваний.

Лишайники накипные

К накипным лишайникам относятся: лецидея скученная, леканора разнообразная и другие виды. Их слоевище обычно имеет вид корочки, толщина которой может быть разнообразной. Накипные слоевища, как правило, небольшого размера, их диаметр может равняться нескольким миллиметрам или сантиметрам, хотя в отдельных случаях он достигает двадцати-тридцати сантиметров.

Такие лишайники могут использоваться в качестве биоиндикаторов. Они позже всех покидают территорию с плохой экологией, но если уж они оттуда ушли, значит, дело совсем худо. За свои сильные противовирусное и противомикробное действия лишайники получили признание у фармакологов многих стран. В народной медицине они широко используются для лечения гнойных ран и кашля.

Лишайники листовые

Слоевище у лишайников этого вида имеет форму листовидной пластинки, расположенной горизонтально на субстрате. У старых лишайников она приобретает неправильную форму, хотя обычно имеет круглые контуры. Главной особенностью листового слоевища является его дорсовентральное строение, благодаря которому верхняя поверхность отличается окраской и строением от нижней поверхности.

За счет высокого содержания различных полезных кислот эти уникальные организмы активно применяются в народной и официальной медицине. Препараты на их основе эффективны в борьбе с различными кожными заболеваниями, трофическими язвами, заболеваниями дыхательных путей. Основным лечебным компонентом считается усниновая кислота.

Лишайники эпифитные

Эпифитные лишайники выступают прекрасными биоиндикаторами загрязнения окружающей среды, поскольку все необходимые для жизнедеятельности компоненты они получают из воздуха. Они существенно помогают ученым в экологическом мониторинге. Самыми известными разновидностями являются пармелия оливковая и гипогимния вздутая. Их особенность заключается в абсолютной непереносимости любого загрязнения, поэтому их невозможно встретить ближе чем за 50 км от промышленных зон или фабрик.

Лишайник золотянка

Лишайник представляет собой собрание розеток оранжево-желтого цвета, состоящих из широких и округлых лопастей. Растет на обработанной древесине, заборах или деревянных постройках. Этот вид очень восприимчив к загрязнениям. Используется в промышленности для окрашивания ткани в красный цвет.

Лишайник олений мох

Лишайник содержит в себе усниновую кислоту, что наделяет его сильными антибиотическими свойствами, благодаря чему препараты из него активно используются в народной и традиционной медицине. Свое название лишайник получил из-за пристрастия к нему этих животных. В зимние месяцы оно может составлять до 90% их рациона. Содержание белков, жиров, углеводов, сахаров и других полезных компонентов делает этот вид лишайника весьма питательным. Единственным его недостатком можно назвать отсутствие достаточного количества витаминов.

Противопоказания к применению лишайника

Противопоказания к использованию лишайника ещё до конца не изучены наукой. Возможны аллергические реакции на отдельные его компоненты. Нельзя также исключать индивидуальную непереносимость.

• Людям, склонным к появлению аллергических реакций
• Беременным и женщинам в период лактации
• Людям с индивидуальной непереносимостью.

Препараты на основе лишайников не рекомендуется употреблять беременным и кормящим матерям – возможны неблагоприятные побочные эффекты. Перед началом курса лечения необходимо проконсультироваться с врачом.

Сообщение Лишайник — лечебные свойства, состав и применение в медицине появились сначала на Медицина популярно.

Срочные сообщения – в Telegram-канале. Подпишись!

Этимология названияПравить

Русское название лишайники получили за визуальное сходство с проявлениями некоторых кожных заболеваний, получивших общее название «лишаи». Латинское название происходит от др. -греч. λειχήν (лат. lichen) и переводится как «лишай», что связано с характерной формой плодовых тел некоторых представителей.

История исследования, систематическое положениеПравить

Уснея — один из двух родов лишайников, описанных Теофрастом более двух тысяч лет назад

Одна из жизненных форм лишайников — кустистая

Первые описания известны из «Истории растений» Теофраста, который указал два лишайника — Usnea и Rocella, которую уже тогда использовали для получения красящих веществ. Теофраст предполагал, что они представляют собой наросты деревьев или водоросли. В XVII веке было известно только 28 видов. Французский врач и ботаник Жозеф Питтон де Турнефор в своей системе выделил лишайники в отдельную группу в составе мхов. Хотя к 1753 году было известно свыше 170 видов, Карл Линней описал только 80, охарактеризовав их как «скудное крестьянство растительности», и включил вместе с печёночниками в состав «наземных водорослей».

Сегодня лихенология является самостоятельной дисциплиной, смежной с микологией и ботаникой.

Традиционная систематика лишайников оказывается во многом условна и отражает, скорее, особенности их строения и экологии, чем родственные отношения внутри группы, тем более что основывается она только на микобионте, а фотобионт сохраняет свою таксономическую самостоятельность. Классифицируют лишайники по-разному, но в настоящее время рассматривают их как экологическую группу, уже не придавая им статуса таксона, поскольку независимость происхождения разных групп лишайников не вызывает сомнений, а группы, входящие в состав лишайников, помещают туда же, что и родственные микобионту грибы, не образующие лишайников. Для обозначения лишайников используют биноминальную номенклатуру, названия соответствуют названию микобионта.

ПроисхождениеПравить

Микобионты лишайников, как и их фикобионты, являются полифилетической группой.

Микобионт, фотобионт и их симбиозПравить

Лишайники — это симбиотические организмы, тело которых (таллом) образовано соединением грибных (микобионт) и водорослевых и/или цианобактериальных (фотобионт) клеток во внешне кажущемся однородным организме.

Лишайники, состоящие из гриба одного вида и цианобактерии (сине-зелёной водоросли) (цианолишайник, например, Peltigera horizontalis) или водоросли (фиколишайник, например, Cetraria islandica) одного вида, называют двухкомпонентными; лишайники, состоящие из гриба одного вида и двух видов фотобионтов (одной цианобактерии и одной водоросли, но никогда не двух водорослей или двух цианобактерий), называют трёхкомпонентными (например, Stereocaulon alpinum). Водоросли или цианобактерии двухкомпонентных лишайников питаются автотрофно. В трёхкомпонентных лишайниках водоросль питается автотрофно, а цианобактерия, по-видимому, питается гетеротрофно, осуществляя азотфиксацию. Гриб питается гетеротрофно ассимилятами партнера(ов) по симбиозу. Единого мнения о возможности существования свободноживущих форм симбионтов в настоящее время не достигнуто. Имелся опыт выделения всех компонентов лишайников в культуру и последующая реконструкция исходного симбиоза.

Из известных видов грибов в образовании лишайников участвует около 20 %, в основном это аскомицеты (~98 %), остальное базидиомицеты (~0,4 %), некоторые из них, не имея полового размножения, формально относятся к дейтеромицетам. Существуют также актинолишайники, в которых место гриба занимают мицелярные прокариоты актиномицеты. Фотобионт в 85 % представлен зелёной водорослью, встречаются 80 видов из 30 родов, наиболее важным из которых является Trebouxia (входит в состав более чем 70 % видов лишайников). Из цианобактерий (в 10—15 % лишайников) участвуют представители всех крупных групп, кроме Oscillatoriales, наиболее распространён Nostoc. Часты гетероцистные формы Nostoc, Scytonema, Calothrix и Fischerella. В талломе лишайника клетки цианобионта могут структурно и функционально модифицироваться: увеличивается их размер, изменяются форма, уменьшается количество карбоксисом и количество материала оболочек, замедляется рост и деление клеток.

Отношения фотобионта и гриба можно описать как контролируемый паразитизм со стороны последнего. Контакт между компонентами лишайника может быть различен:

• нет прямого контакта,
• через поверхности,
• гриб посредством гаусторий проникает в тело водоросли.

Во взаимоотношениях компонентов наблюдается тонкий баланс, так, деление клеток фотобионта согласовано с ростом гриба. Микобионт получает от фотобионта питательные вещества, производимые тем в результате фотосинтеза. Гриб же создаёт водоросли более благоприятный микроклимат: защищает её от высыхания, экранирует от ультрафиолетового излучения, обеспечивает жизнь на кислых субстратах, смягчает действие ряда других неблагоприятных факторов. Из зелёных водорослей поступают многоатомные спирты, такие как рибит, эритрит или сорбит, которые легко усваиваются грибом. Цианобактерии поставляют в гриб в основном глюкозу, а также азотсодержащие вещества, образуемые благодаря осуществляемой ими фиксации азота. Потоки веществ из гриба в фотобионт не обнаружены.

Внешний видПравить

Лишайники бывают самого разного цвета

Лишайники окрашены в широком диапазоне цветов: от белого до ярко-жёлтого, коричневого, сиреневого, оранжевого, розового, зелёного, синего, серого, чёрного.

По внешнему виду различают лишайники:

• Накипные, или корковые. Таллом таких лишайников представляет собой корочку («накипь»), его нижняя поверхность плотно срастается с субстратом и не отделяется без значительных повреждений. Накипные лишайники могут жить на крутых склонах гор, деревьях и даже на бетонных стенах. Иногда такие лишайники развиваются внутри субстрата и снаружи совершенно не заметны.
• Листоватые. Листоватые лишайники имеют вид пластин разной формы и размера, они более или менее плотно прикрепляются к субстрату при помощи выростов нижнего коркового слоя.
• Кустистые. У наиболее сложных с точки зрения морфологии кустистых лишайников таллом образует множество округлых или плоских веточек. Такие лишайники могут расти как на земле, так и свисать с деревьев, древесных остатков, скал.

Это деление не отражает филогенетические связи, существует много переходных форм между ними. Ханс Трасс разработал шкалу жизненности лишайников, отражающую условия их существования и основывающуюся на степени развитости таллома и способности к половому размножению.

Внутреннее строениеПравить

Строение гетеромерного лишайника на примере Sticta fuliginosa: a — корковый слой, b — гонидиальный слой, c — сердцевина, d — нижняя кора, e — ризины. Энциклопедический словарь Мейера (1885—1890).

Тело лишайников (таллом) представляет собой переплетение грибных гиф, между которыми находится популяция фотобионта. По внутреннему строению лишайники разделяют на:

Как и в случае двухкомпонентных лишайников, водорослевый компонент — фикобионт — трёхкомпонентных лишайников равномерно распределён по таллому, либо образует слой под верхней корой. Некоторые трёхкомпонентные цианолишайники образуют специализированные поверхностные или внутренние компактные структуры (цефалодии), в которых сосредоточен цианобактериальный компонент.

ФизиологияПравить

Лишайники не способны к регуляции водного баланса, поскольку у них нет настоящих корней для активного поглощения воды и защиты от испарения. Поверхность лишайника может удерживать воду на короткое время в форме жидкости или пара. В сухих условиях вода быстро теряется на поддержание метаболизма и лишайник переходит в фотосинтетически неактивное состояние, при котором вода может составлять не более 10 % массы. В отличие от микобионта, фотобионт не может долго находиться без воды. Сахар трегалоза играет важную роль в защите жизненно важных макромолекул, таких как ферменты, мембранные элементы и ДНК. Но лишайники нашли способы предотвращения полной потери влаги. У многих видов наблюдается утолщение коры, чтобы обеспечить меньшую потерю воды. Способность поддерживать воду в жидком состоянии очень важна в холодных районах, поскольку замёрзшая вода не пригодна для использования организмом.

Время, которое лишайник может провести высушенным, зависит от вида, известны случаи «воскрешения» после 40 лет в сухом состоянии. Когда поступает пресная вода в форме дождя, росы или влажности, лишайники быстро переходят в активное состояние, возобновляя метаболизм. Оптимально для жизнедеятельности, когда вода составляет от 65 до 90 процентов от массы лишайника. Влажность в течение дня может изменяться в зависимости от темпов фотосинтеза, как правило, она наиболее высока с утра, когда лишайники смачиваются росой.

Рост и продолжительность жизниПравить

Описанный выше ритм жизни является одной из причин для очень медленного роста большинства лишайников. Иногда лишайники растут всего лишь на несколько десятых миллиметра в год, в основном менее чем на один сантиметр. Другой причиной медленного роста является то, что фотобионт, составляя нередко менее 10 % объёма лишайника, берёт на себя обеспечение микобионта питательными веществами. В хороших условиях, с оптимальными влажностью и температурой, например в туманных или дождливых тропических лесах, лишайники растут на несколько сантиметров в год.

Ростовая зона лишайников у накипных форм находится по краю лишайника, у листоватых и кустистых — на каждой верхушке.

РазмножениеПравить

Лишайники размножаются вегетативным, бесполым и половым путём.

Особи микобионта размножаются всеми способами и в то время, когда фотобионт не размножается или размножается вегетативно. Микобионт может, как и другие грибы, также размножаться половым и собственно бесполым путём. Половые споры в зависимости от того, относится микобионт к сумчатым или базидиальным грибам, называются аско- или базидиоспорами и образуются соответственно в асках (сумках) или базидиях.

При размножении аскомицетные лишайники образуют плодовые тела, которые можно разделить на две большие группы: апотеции и перитеции:

Микобионт может также производить бесполые пикноспоры (пикноконидии), созревающие в пикнидиях — это сферические или грушевидные мешочки, встроенные в ложе плодового тела и представляющие собой специализированные гифы. Пикнидии часто узнаются как черноватые точечки на ложе. Пикноконидии высыпаются и дают начало новому таллому. Пикнидии образуют гифы, которые гаусториями проникают в клетки водорослей. Важную роль в узнавании и селекции фотобионта могут играть лишайниковые вещества и лектины.

Все споры в размере не более нескольких тысячных долей миллиметра. Они распространяются по воздуху и могут, в случае достижения ими более высоких слоёв атмосферы, перемещаться на больши́е расстояния, а иногда и по всему миру, колонизируя таким образом даже изолированные субстраты.

Вопрос о том, каким образом заново возникает новое сообщество мико- и фотобионта, раскрыт ещё не до конца. Микобионт, прежде чем объединиться со свободным фотобионтом, должен отыскать его и поставить под свой контроль. И то, и другое происходит по-видимому тогда, когда оба партнёра находятся в изголодавшемся состоянии и остро нуждаются в питательных веществах. Даже в лаборатории только в таких условиях можно из двух отдельных организмов создать единый.

Многие кустистые и листоватые лишайники в благоприятных условиях дают специализированные структуры вегетативного размножения, состоящие из клеток водорослей, оплетённых гифами гриба:

Изидии и соредии распространяются с ветром, дождём и животными. При попадании на подходящий субстрат прорастают, давая начало новому лишайнику. Вегетативное размножение также может осуществляться неприспособленными специально для этого фрагментами таллома.

ЭкологияПравить

Rhizocarpon geographicum произрастает на кислых субстратах (здесь на кварце). Чёрная полоса по краю является участком, уже занятым микобионтом, но ещё не заселённым фотобионтом

Многие лишайники специфичны к субстрату: одни хорошо развиваются только на щелочных породах, например, известняке или доломите, другие на кислых, не содержащих извести силикатных породах, таких как кварц, гнейс и базальт. Лишайники-эпифиты также предпочитают определённые деревья: выбирают кислую кору хвойных или берёзовых или осно́вную ореховых, клёна или бузины. Ряд лишайников сам выступает в качестве подложки для других лишайников. Нередко формируется типичная последовательность, в которой различные лишайники нарастают друг на друга. Есть виды, которые постоянно живут в воде, например, Verrucaria serpuloides.

Лишайники, как и другие организмы, образуют сообщества. Примером лишайниковых ассоциаций является сообщество Cladonio-Pinetum — лишайниковые сосновые леса.

• Две популяции лишайников, покрывших скалу
• Ствол дерева, покрытый лишайниками
• Пень, поросший лишайниками

Роль в почвообразованииПравить

Лишайники выделяют кислоты, способствующие растворению субстрата, и тем самым участвуют в процессах выветривания. Вносят существенный вклад в процессы почвообразования. Лишайники — одни из «пионеров» биоценозов — являются, как правило, первыми организмами, заселяющими субстрат в процессе первичной сукцессии.

На скалах и утёсах лишайники являются важными первоначальными организмами. Они крепятся к поверхности горной породы или даже проникают внутрь. При этом сильно меняют внешний вид горных пород, особенно их цвет, и образуют вокруг себя углубления. Например, когда представители рода Verrucaria поселяются на известняке, тот покрывается чёрными углублениями перитециев — плодовых тел лишайника. После их отмирания поверхность породы густо усеяна ямками. Затем в них появляется зелёный слой водорослей. Несмотря на редкость этих видов, они играют важную роль в выветривании и почвообразовании, часто повсеместно охватывая скалы. Лишайники не делают различий между естественными и искусственными субстратами, покрывая стены, крыши, заборы, надгробия и другие постройки.

Лишайники и животныеПравить

Особенно важна роль лишайников в жизни животных в условиях Крайнего Севера, где растительность редка, в зимние месяцы они составляют около 90 % от рациона оленей. Особенно важен для оленей ягель (олений мох) (Cladonia), который они при помощи копыт достают даже из-под снежного покрова. Лоси также используют этот источник питания. Способность потреблять лишайники обусловлена наличием фермента лихеназы.

Для многих личинок бабочек, таких как представители рода Eilema, лишайник служит основным продуктом питания, их гусеницы кормятся исключительно на них. Кроме того, лишайник поедается беспозвоночными, такими как улитки, насекомые и клещи, использующими его в той или иной мере. Также можно упомянуть сеноедов и личинок Mycobates parmelia с маскировочной окраской под цвет своего лишайника Xanthoria parietina.

Лишайниковая растительность используется многими животными как место обитания и укрытие от хищников. В больших количествах на них живут клещи и насекомые, одним из важных мест обитания они служат для тихоходок. Гусеницы различных ночных бабочек имеют окраску под цвет лишайника, другие подражают также и его очертаниям.

Многие птицы используют лишайники, особенно листоватые и кустистые формы, для гнездования, как например, бурокрылая ржанка (Pluvialis dominica), вьющая гнёзда на представителях родов Cladonia и Cetraria.

ИспользованиеПравить

Лишайники с давних пор используются и как лечебное средство, на это указывал ещё Теофраст. Известно, что Lobaria pulmonaria использовалась в Средневековье против лёгочных болезней.

Лишайники находят применение в народной медицине, они содержат также широкий спектр ингредиентов, представляющих интерес для фармацевтики. Например, цетрария исландская (Cetraria islandica) добавляется в средства от кашля, в уснее (Usnea) был обнаружен антибиотик усниновая кислота, применяемый для лечения кожных и других болезней. Полисахариды (саркома-180) интересны для онкологов.

ЛихеноиндикацияПравить

Лишайники являются организмами-индикаторами (биоиндикаторы) для определения условий окружающей среды, в частности, качества воздуха (лихеноиндикация). Высокая чувствительность лишайников к загрязнениям вызвана тем, что взаимодействие его компонентов легко нарушить. Из воздуха или с дождём поступают без всяких препятствий в лишайник вместе с питательными и токсичные вещества, это происходит потому, что лишайники не имеют никаких специальных органов для извлечения влаги из субстрата, а поглощают её всем талломом. Поэтому они особенно уязвимы для загрязнения воздуха.

Первые сообщения о массовой гибели лишайников в областях промышленно развитых городов появились во второй половине XIX века. Основной причиной являлось увеличение содержания диоксида серы в воздухе. Между тем, использование серных фильтров на промышленном оборудовании и каталитических нейтрализаторов в автомобилях способствовало улучшению качества воздуха, так что сегодня лишайники в больших городах встречаются часто.

При «пассивном мониторинге» учитывается частота встречаемости лишайников в какой-то местности, по которой делается вывод о качестве воздуха здесь. При «активном мониторинге» наблюдают конкретный вид лишайника (часто это Hypogymnia physodes), который высаживают в исследуемом месте, и по воздействию на него окружающей среды (понижение жизнеспособности, изменение окраски талома, гибель) судят о её качестве. Лихеноиндикация предназначена для длительных исследований.

В районах с интенсивным сельским хозяйством велико внесение удобрений, азотные соединения из которых распространяются с водой, делая реакцию почвы слабоосновной. Это ведёт к исчезновению видов лишайников, которые предпочитают кислые почвы. Лишайники служат также показателями наличия в воздухе токсичных тяжёлых металлов, накапливающихся в тканях, которые в итоге могут привести к гибели лишайника. Накапливают лишайники и радиоактивные вещества. Поэтому они могут быть использованы для контроля за радиоактивными осадками после атмосферных ядерных испытаний.

ЛихенометрияПравить

Долгое время из лишайников литорального рода Roccella и вида Pertusaria corallina получали ценный пурпурный краситель. Карл Линней упоминал в своём «Plantae tinctoriae» («Растения красящие») шесть лишайников-красителей. Краситель и химический индикатор лакмус также получают экстракцией из Roccella.

Evernia и Parmelia применяются в Шотландии и Скандинавии для окрашивания шерсти и ткани, с их помощью могут быть достигнуты особенно приятные жёлтые и коричневые тона. Также интересно применение лишайника Xanthoparmelia camtschadalis (неверный, но часто используемый синоним — Parmelia vagans) жителями Нижнего Поволжья для окрашивания пасхальных яиц.

Прочее применениеПравить

Ядовитые вульпиновые кислоты из Letharia vulpina использовались раньше как отрава для лисиц и волков.

Лишайниковая флора является лучшим индикатором загрязнения окружающей среды , так как численность и видовой состав лишайников резко возрастают или убывают на определенном расстоянии от источника загрязнения. При этом у лишайников наблюдаются морфологические изменения, а также накопление элементов загрязненного воздуха

В жизни человека лишайники употребляются в пищу (например, манна лишайниковая). Благодаря им можно выяснить возраст породы или здания, так как эти организмы растут долго с постоянной скоростью. А еще их применяют в парфюмерной, фармацевтической промышленности и народной медицине