Лишайники: симбиоз гриба и водоросли
Кто живёт внутри лишайника и почему он выживает на голом камне: двойной организм, три формы слоевища, ягель и лишайники как датчики чистоты воздуха.
Присмотрись к старому валуну в лесу или к коре вековой липы: поверхность покрыта серо-зелёными коростинками, похожими на засохшую краску. Трогаешь пальцем — твёрдо, цветков нет, запаха нет. Двести лет назад учёные спорили, что это вообще такое: гриб? растение? мох? А это лишайник — организм-загадка, в котором живут сразу двое. Он умеет то, чего не умеет ни гриб, ни водоросль по отдельности: переживать голый камень, трескучий мороз и высыхание до хрупкой корочки, чтобы потом ожить от первого дождя. И ещё он работает живым датчиком: по лишайникам во дворе можно прочитать, насколько чистый воздух ты дышишь.
Двойной организм: гриб плюс водоросль
Разгадку нашли в девятнадцатом веке: лишайники тогда так и называли «растениями-сфинксами» — загадкой без ответа. В 1867 году ботаник Симон Швенденер объявил, что лишайники — двойные существа: их тело построено из гриба и водоросли. Гриб образует основу, его тонкие ниточки-гифы оплетают клетки зелёной водоросли. Гриб работает водопроводом и стенами дома: впитывает воду с растворёнными минеральными солями всей поверхностью, удерживает влагу и прикрывает от палящего солнца. Водоросль — кухня: на свету она фотосинтезирует и делится запасённым сахаром с грибом. Такое взаимовыгодное сожительство называют симбиозом. По отдельности в тех же местах они не выживают: гриб без водоросли голодает, а водоросль без гриба высыхает на солнце за считаные часы.
Тело лишайника называют слоевищем. У него нет ни корней, ни стебля, ни листьев — и они ему не нужны: лишайник всасывает воду и растворённые газы всей поверхностью, прямо из воздуха, дождя и росы. Летом в жару слоевище высыхает и замирает, как будто умерло, а после дождя оживает и продолжает расти. Умение впадать в спячку и просыпаться позволяет жить там, где другим страшно: на скалах, крышах, старых заборах, в тундре и даже в Антарктиде, где живое можно пересчитать по пальцам.
Три формы: накипные, листоватые, кустистые
Лишайники различают по форме слоевища — это самый простой признак, по которому их учатся узнавать. Накипные растут корочками, вросшими прямо в камень или кору: такую коростинку не отодрать ногтем, она сливается с поверхностью. Листоватые похожи на маленькие пластинки с лопастями по краям; к стволу или стене их крепят тонкие ниточки-ризины, и осторожный палец может приподнять край такой пластинки. Кустистые — чемпионы по облику: серые бородки, свисающие с еловых ветвей, и серебристые кустики на почве в бору. Кладут формы в таблицу вот так.
| Форма | Как выглядит | Где живёт | Пример |
|---|---|---|---|
| накипные | корочка, сросшаяся с поверхностью | камни, кора деревьев, старые заборы | леканора |
| листоватые | плоская пластинка с лопастями | стволы, стены, почва | пармелия, ксантория |
| кустистые | бородки и кустики | ветви елей, почва сосновых боров | уснея, ягель (кладония) |
Знакомство с кустистыми начни с ягеля — его зовут «оленьим мхом», хотя мхом он не является: это кустистый лишайник кладония. Ягель — главный зимний корм северного оленя: копытами зверь разгребает снег и добывает серебристые кустики. Растёт ягель очень медленно, на два-три миллиметра в год, поэтому оленьи пастбища берегут: выбитое копытами место восстанавливается десять-пятнадцать лет. Уничтожил ягельник сегодня — олени уйдут отсюда на годы.
На прогулке лишайники удобно искать по старым стволам, деревянным доскам и валунам у дороги. Серые круглые пятна с шершавой поверхностью чаще всего накипные, крупные «листья» с лопастями — листоватые, а если с ветки свисает бородка — перед тобой кустистый уснея. Чем разнообразнее лишайники вокруг, тем чище воздух в этом месте.
Как лишайники расселяются и сколько живут
Размножаются лишайники чаще всего соредиями: крошечными крупинками, в каждой из которых спрятана клетка водоросли, оплетённая гифами гриба. Ветер, брызги дождя и птичьи лапы разносят эту пыль, и на новом месте из крупинки вырастает молодой лишайничок. Рост идёт неспешно: за год слоевище прибавляет считаные миллиметры, поэтому крупные пятна накипных на скалах — жильцы не одной сотни лет. По размеру такого пятна учёные даже определяют возраст обнажившихся камней и ледниковых отложений: приём называется лихенометрией.
В природе лишайники — пионеры растительности: они первыми заселяют голые скалы, застывшую лаву и камни, оставленные ледником. Слоевище выделяет кислоты, которые понемногу разъедают камень, в трещинах накапливаются пылинки и остатки — так появляется первая почва, на которую приходят мхи, а за ними травы и кустарники. Человек тоже берёт лишайники в дело: из них получают лакмус — тот самый индикатор из химического кабинета, натуральные красители и ароматные вещества для парфюмерии, а ягель служит кормом оленям.
Лишайники — живые датчики чистого воздуха
У лишайников есть особый талант и особая уязвимость. Они впитывают воду и растворённые в ней газы всей поверхностью, у них нет ни плотной кожицы, ни листопада, поэтому слоевище накапливает всё, что пришло. Если в воздухе ядовитый сернистый газ от заводов, котельных и машин, лишайник поглощает его и постепенно гибнет. Так лишайники стали биоиндикаторами — живыми приборами, которые показывают чистоту воздуха без единой пробы. Чувствительность зависит от формы: первыми из города исчезают кустистые, следом листоватые, а дольше всех держатся накипные корочки. В центре крупных городов лишайников почти нет, в скверах и парках появляются накипные и листоватые, а за городом, где воздух чище, снова растут кустистые бородки.
Эта закономерность позволяет составлять карты чистоты воздуха без приборов: достаточно обойти квартал и записать, какие формы растут на деревьях. Когда города отказались от угольного отопления и воздух стал чище, лишайники постепенно вернулись в районы, где исчезали на десятилетия. Живой датчик просто включился снова.
- Задание: определи форму лишайника по описанию и объясни, что он говорит о чистоте воздуха. Описание: на стволе липы в парке растёт серая пластинка с лопастями, край чуть приподнимается от коры.
- Шаг 1. По форме тела относим лишайник к листоватым: плоская пластинка с лопастями — признак листоватых форм, а не корочка и не свисающая бородка.
- Шаг 2. Делаем вывод: листоватые лишайники средне чувствительны к загрязнению, их присутствие говорит об умеренно чистом воздухе. В центре промзоны такая пластинка не выжила бы, а в чистом бору рядом с ней росли бы и кустистые.
Словарь урока
- Лишайник#
- симбиоз гриба и водоросли в одном теле
- Слоевище#
- тело лишайника без корней, стебля и листьев
- Соредии#
- крупинки для расселения: клетка водоросли в гифах гриба
- Биоиндикация#
- оценка чистоты воздуха по живым организмам
- Ягель#
- кустистый лишайник кладония, зимний корм оленей
- Пионеры растительности#
- организмы, первыми заселяющие безжизненные камни
Нажми на элемент, затем на категорию. Нажми на разложенный элемент — вернётся в пул.
Тело лишайника называют , гриб снабжает водоросль водой и , а водоросль кормит обоих .
Банк слов
Проверь себя
Клавиши 1–9 выбирают вариант, Enter — «Проверить»
1 Из каких двух организмов построен лишайник?
2 У лишайника есть корни, стебель и листья, как у растений.
3 Как называют тело лишайника?
4 Расставь формы лишайников от самой стойкой к загрязнённому воздуху до самой чувствительной.
5 Соедини участника и его роль в лишайнике.
Нажми на элемент слева, затем на его пару справа. Повторное нажатие отменяет связь.
6 Выбери верные утверждения о лишайниках.
7 Разложи лишайники по формам слоевища.
Разложи элементы по категориям: нажми на элемент, потом на категорию.
Было понятно? Скажи — так мы видим, какие темы переписать.
Частые вопросы
Почему лишайник называют симбиотическим организмом?
Потому что его тело построено из двух разных организмов: гриб снабжает водоросль водой и минеральными солями, а водоросль кормит гриб органикой с фотосинтеза. По отдельности в суровых местах они не выживают, а вместе — живут даже на скалах.
Как по лишайникам определить чистоту воздуха?
Лишайники впитывают весь воздух поверхностью и гибнут от ядовитых газов. Считают, какие формы растут на деревьях: накипные живут и в грязном воздухе, листоватые требуют похуже, а кустистые — только чистый.
Почему ягель называют оленьим мхом, хотя это не мох?
Ягель — кустистый лишайник кладония, но он образует в тундре и бору сплошные серебристые ковры, похожие на мох. Северные олени разгребают копытами снег и кормятся им всю зиму.
Можно ли сорвать лишайник и принести домой для гербария?
Лучше не стоит: слоевище растёт миллиметрами в год, и раненый лишайник восстанавливается десятилетиями, а в сухой квартире он быстро гибнет. Наблюдай на месте: фота по дереву и запись формы лишайника ценнее сорванного образца.