100 великих рекордов живой природы
Шрифт:
Отношения гриба и водоросли в лишайнике очень сложны. С одной стороны, они взаимополезны: водоросль снабжает гриб синтезируемыми ею органическими веществами, а гриб обеспечивает доставку воды и минеральных солей, а также защищает от воздействия неблагоприятных факторов среды, таких как перегрев, высыхание, излишняя инсоляция. С другой стороны, гриб ведет себя в слоевище лишайника как паразитический организм. Для сохранения как самого себя, так и лишайника в целом необходимо, чтобы водоросль, окруженная со всех сторон грибными гифами, все-таки могла жить. Если гриб начнет вести себя слишком активно, использовать не только продуцируемые водорослью
Слоевище (так называется тело лишайника) разнообразно по форме, размерам, окраске и строению. Окраска бывает белой, серой, желтой, оранжевой, зеленой, черной; это определяется характером пигментов, содержащихся в оболочке гиф. Пигментация способствует защите водорослевого компонента от чрезмерного освещения. Но иногда бывает и наоборот: лишайники Антарктиды окрашены в черный цвет, который поглощает тепловые лучи.
По форме слоевища лишайники делятся на накипные, листоватые и кустистые.
Слоевище накипных лишайников имеет вид корочки, плотно сросшейся с субстратом сердцевинными гифами. Иногда оно выглядит как порошковидный налет.
Листоватый лишайник представляет собой пластинку, горизонтально расположенную на субстрате и прикрепленную к нему выростами гиф — ризинами. Слоевище может быть цельным или рассеченным, прижатым к субстрату или приподнимающимся над ним.
Слоевище остистых лишайников имеет вид разветвленного стоячего или повислого кустика либо неразветвленных стоячих столбиков. К субстрату они прикрепляются короткой ножкой, расширенной на конце пяточкой.
По анатомическому строению лишайники бывают гомеомерными, когда водоросли разбросаны по всему телу лишайника, или гетеромерными, когда водоросли образуют в слоевище обособленный слой. Сверху слоевище покрыто коревым слоем, состоящим из срастающихся своими стенками клеток и имеющим вид клеточной ткани — плектенхимы. Кора играет защитную функцию, а также укрепляет слоевище. Органы прикрепления листоватых лишайников — ризоиды и ризины; первые состоят из одного ряда клеток, а вторые — из соединенных в тяжи ризоидов.
Лишайники размножаются либо спорами, которые образует гриб, либо кусочками слоевища, то есть вегетативно.
Споры распространяются ветром и, попав в благоприятные условия, прорастают в гифу, но новый лишайник сформируется только в том случае, если гифа встретит подходящую водоросль.
Вегетативно лишайники размножаются изидиями и соредиями — выростами на слоевище, содержащими оба компонента лишайника.
Лишайники чрезвычайно широко распространены по земному шару, но основное их разнообразие приходится на горную тундру и горные леса.
Особенно велика их роль в тундре и лесотундре, где они составляют заметную часть растительного покрова и где они являются убежищем для беспозвоночных и мелких позвоночных животных, пищей для них и для крупных позвоночных, таких как северный олень. Лишайник «исландский мох» в северных странах используется в качестве дополнения к корму домашних животных и добавки при выпечке хлеба.
Во всех биогеоценозах лишайники выполняют
Широкое применение лишайников в медицине основано на их тонизирующих и антисептических свойствах. Вырабатываемые ими лишайниковые кислоты обладают антимикробной активностью в отношении стафилококков, стрептококков, туберкулезной палочки, а также успешно применяются при лечении дерматитов.
Лишайники чувствительны к наличию в воздухе вредных примесей, особенно содержащих тяжелые металлы. Эта их особенность используется для картирования территорий по уровню атмосферного загрязнения. Зоны полного отсутствия лишайников («лишайниковые пустыни») наблюдаются, например, в лесах, прилегающих к нефтеперерабатывающим заводам. Использование лишайников в качестве удобных индикаторов атмосферного загрязнения называется лихеноиндикацией.
С древних времен известно использование лишайников в парфюмерии, основанное на высоком содержании в их слоевищах ароматических веществ и эфирных масел. В частности, дубовый мох используется при изготовлении духов.
В качестве красителей эта группа растений известна также очень давно, а шотландский твид до сих пор окрашивают экстрактами лишайников. Широко используемый в химии индикатор лакмус также является производным лишайников.
Результаты эксперимента, поставленного на борту принадлежащего Европейскому космическому агентству спутника Foton-M2, повергли его организаторов в изумление: образцы обычного лишайника, проведшие на околоземной орбите более двух недель, продемонстрировали абсолютную нечувствительность к жестоким условиям открытого космоса.
Лишайники способны выживать в экстремальных условиях, где не выживает обычная растительность: в пустынях, степях и тундре. По приспособляемости с лишайниками могут поспорить лишь примитивные бактерии-экстремофилы, но лишайники стоят на гораздо более высокой стадии эволюционного развития и отличаются куда более сложной структурой. Поэтому лишайники и заинтересовали экзобиологов, которые ищут внеземные организмы.
Суть эксперимента, поставленного в ходе выполнения программы Foton-M2, состояла в том, что контейнер с образцами лишайника видов Rhizocarpon geographicum и Xanthoria elegans был вынесен за пределы защитной обшивки аппарата Foton-M2, открыт и оставлен в таком виде на две недели. В течение всего этого срока образцы испытывали значительные колебания температуры, подвергались воздействию полного спектра солнечного излучения, в том числе жесткого ультрафиолета, и космической радиации. Через 14 дней после начала эксперимента контейнер был вновь закрыт, помещен внутрь спускаемого аппарата, а после возвращения на Землю отправлен в голландскую лабораторию ESA.
Вскрытие контейнера показало, что все лишайники чувствуют себя прекрасно. Их способность к фотосинтезу также ничуть не пострадала.
Результаты эксперимента дают дополнительные аргументы сторонникам теории панспермии, подтверждая предположение о том, что фрагменты лишайников, выброшенные в космос вследствие удара крупного метеорита и попавшие, допустим, на Землю, вполне могли «заразить» потенциально пригодную для этого планету семенами жизни и включить механизм эволюции (правда, загадку происхождения жизни в целом во Вселенной это не решает).