Licheni in scala: descrizione, struttura, significato in natura. Specie di licheni

Funghi(Micota). Un antico gruppo di organismi apparsi nell'era Proterozoica (circa 1 miliardo di anni fa) da antichi eucarioti aerobici unicellulari. Attualmente il Regno dei Funghi conta circa 100mila specie.

Struttura. Corpo - micelio La maggior parte dei funghi sono costituiti da filamenti ramificati chiamati ife; micelio funghi inferiori privo di partizioni e rappresenta, per così dire, una cellula multinucleata gigante altamente ramificata (micelio non segmentato e non settato). Micelio funghi più alti diviso da partizioni trasversali (setti) in singole cellule contenenti uno o più nuclei (micelio segmentato e settato), e i setti hanno aperture - pori, a volte così grandi che i nuclei li attraversano lungo l'intera ifa.

Riproduzione. Quando il substrato è esaurito, il muco passa alla riproduzione sessuale a seconda del tipo gametangiogamia. Le ife di diversi miceli (solitamente un filo è contrassegnato con il segno "-", considerandolo maschile, e l'altro con il segno "+", considerandolo femminile) si avvicinano alle estremità rigonfie - gametangia, che sono separati dal micelio da partizioni, le membrane tra loro si dissolvono e il citoplasma e i nuclei di segni diversi si uniscono. Si forma uno zigote con numerosi nuclei diploidi, ricoperto da una spessa membrana spinosa. Dopo un periodo dormiente, i nuclei subiscono la meiosi, il guscio esterno dello zigote scoppia e si sviluppa in una breve ifa, che termina con un piccolo sporangio. In esso, come risultato della divisione meiotica, si formano spore "+" e "-", spore sessuali. Da queste spore si sviluppano i miceli vegetativi "+" e "-".

Senso . Le mucoracee partecipano alla circolazione delle sostanze organiche del suolo (soprattutto contenenti azoto). Spesso causano il deterioramento del cibo. Alcuni causano malattie polmonari negli uccelli, colpiscono gli organi uditivi e il sistema nervoso centrale umano e causano dermatomicosi.

Classe Ascomiceti. Circa 30.000 specie di funghi saprotrofi del suolo e muffe che popolano pane, verdure e altri prodotti (Fig. 83). Questa classe comprende penicillium, lievito, spugnole, linee, segale cornuta. Micelio aploide, settato, ramificato. Attraverso i pori, il citoplasma e i nuclei possono passare nelle cellule vicine. La riproduzione asessuata viene effettuata in modo esogeno, con l'aiuto di conidio- spore (tradotto dal greco "conidi" - polvere fine), che si staccano da cellule speciali conidioforo. Durante la riproduzione sessuale si formano delle borse - asci in cui si formano spore aploidi della sporulazione sessuale. La classe degli Ascomiceti è divisa in due sottoclassi: i marsupiali della voce e i marsupiali della frutta. Nei marsupiali vocali gli aschi si trovano apertamente, come, ad esempio, nei lieviti; nei marsupiali fruttiferi si trovano nei corpi fruttiferi di forma sferica, chiusa - cleistoteci, a forma di fiasco con un foro nella parte superiore - periteci, a forma di piattino - apoteci.

Penicillus (kistevik). Si riferisce alla fruttificazione. All'inizio sembra una placca di ragnatela bianca, quindi acquisisce una tinta verdastra o bluastra. I conidiofori si alzano dal micelio, le cui estremità formano un pennello. Sulla punta di ciascun ramo si forma esogenamente una catena di spore arrotondate - conidi. Per la forma dei conidiofori, i penicilli sono talvolta chiamati "muffe da innaffiatura": i gruppi di conidi alle estremità dei conidiofori assomigliano a corsi d'acqua che scorrono da un annaffiatoio. Vengono trasportati dalle correnti d'aria e danno origine a un nuovo micelio. La riproduzione sessuale è rara. In questo caso i gametangi si fondono e formano i cleistoteci, corpi fruttiferi contenenti aschi (sacchetti), nei quali, dopo la fusione dei nuclei, la formazione degli zigoti e la meiosi, si sviluppano le ascospore aploidi. La formazione dei corpi fruttiferi può essere rilevata dalla comparsa di un colore giallo limone che appare dove si osserva l'accumulo dei corpi fruttiferi.

Le specie saprotrofiche di penicillium mineralizzano la materia organica del suolo. Alcune specie vengono utilizzate per preparare la penicillina antibiotica. Nel 1928, lo scienziato e medico inglese Alexander Fleming attirò l'attenzione sul fatto che attorno a una colonia di penicillium cresciuta su una piastra Petri con una coltura di stafilococco, tutte le cellule di stafilococco vicine al penicillium morirono. Solo nel 1941-1942 in Inghilterra e negli Stati Uniti sulla base di penicillium notatum iniziò la produzione industriale della penicillina. Nel 1942, i dipendenti dell'Istituto di Epidemiologia e Microbiologia (IEM) presero il nome. N.F.Gamalei guidato da Z.V.Ermolyeva ha lanciato la produzione di penicillina domestica a base di penicillium crisogeno. Utilizzato anche nell'industria alimentare per la preparazione di particolari tipologie di formaggi.

Lievito. Appartengono ai marsupiali vocali, le borse giacciono apertamente sul micelio. Funghi unicellulari, il cui corpo vegetativo è costituito da singole cellule ovali con un nucleo. I lieviti sono rappresentati da un gran numero di specie ampiamente distribuite in natura. Solo nella cultura esiste il lievito di birra, rappresentato da centinaia di razze: vino, panificazione, birra. Le viti si trovano naturalmente sulla superficie dei frutti. Diversi tipi di lievito possono esistere in fasi diploidi o aploidi.

I lieviti sono caratterizzati da un metabolismo aerobico fortemente pronunciato. Usano vari zuccheri, alcoli semplici e polivalenti, acidi organici e altre sostanze come fonte di carbonio. La capacità di fermentare i carboidrati, scomponendo il glucosio per formare alcol etilico e anidride carbonica, è servita come base per l'introduzione del lievito nella coltura.

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

In condizioni favorevoli (presenza di carboidrati nell'ambiente e temperatura desiderata), il lievito si riproduce vegetativamente per lungo tempo - per gemmazione. Il rene nasce da un'estremità della cellula, inizia a crescere e si separa dalla cellula madre. Spesso la cellula figlia non perde la connessione con la cellula madre e inizia a formare gemme da sola. Di conseguenza, si formano brevi catene di cellule. Tuttavia, la connessione tra loro è fragile e, quando scosse, tali catene si dividono in cellule separate. Con una mancanza di nutrizione e un eccesso di ossigeno, la riproduzione sessuale avviene secondo il tipo di cologamia: due cellule si uniscono, dopo la fusione dei nuclei, la cellula madre diploide si divide meioticamente e si forma una borsa con 4 ascospore. Le spore si fondono per formare una nuova cellula diploide di lievito. I lieviti aploidi hanno cicli vitali diversi, ma la riproduzione sessuale comporta sempre la formazione di spore sessuali.

Il lievito viene utilizzato nella panificazione, nella produzione della birra e nella vinificazione. Il lievito contiene fino al 50% di proteine, grassi, carboidrati, sintetizza vitamine in grandi quantità (soprattutto B 2). Pertanto, hanno preziose proprietà alimentari e mangimi. Il lievito di birra viene utilizzato nel trattamento dell'anemia. Il lievito alimentare viene utilizzato per produrre proteine ​​​​del mangime.

Una caratteristica distintiva dei basidiomiceti - la presenza in ciascuna cellula del micelio di due nuclei aploidi. Una tale cellula è chiamata dicarionica e il micelio che si sviluppa da essa è chiamato dicarionica.

La maggior parte dei basidiomiceti sono caratterizzati dalla formazione di corpi fruttiferi. Sono escrescenze a forma di zoccolo, ma molto spesso sono costituite da un berretto e un piede. Si chiamano funghi nella vita di tutti i giorni. Di norma, il cappello è ricoperto di ife colorate che formano la pelle. La funzione dei corpi fruttiferi è la formazione di spore. Sul lato inferiore del cappuccio c'è uno strato che forma spore, imenoforo, su cui si formano strutture speciali - basidi. I basidi maturi assomigliano ad un guanto gonfio con 4 dita. Nei basidi giovani, i nuclei aploidi si fondono e si forma un nucleo diploide, che presto si divide per meiosi, dando luogo alla formazione di 4 nuclei che migrano verso le escrescenze terminali del basidio. Quando le basidiospore maturano, la pressione all'interno del basidio aumenta e le basidiospore “sparano via” e si diffondono con l'aiuto delle correnti d'aria.

Per aumentare la superficie di sporulazione (imenoforo), la parte inferiore del cappello può essere lamellare - ha la forma di placche, divergenti radialmente dalla superficie inferiore centrale del cappello sotto forma di raggi (russula, finferli, fungo, champignon ) o tubolare: ha la forma di tubi che si adattano strettamente l'uno all'altro (porcini, porcini, burro, porcini).

Funghi commestibili e velenosi. Circa 200 forme di funghi sono commestibili. I più famosi funghi bianchi, porcini, porcini, oliatore, champignon, funghi ostrica, camelina, funghi di latte e altri. Tra i funghi non commestibili ci sono anche quelli velenosi. Lo svasso pallido più pericoloso, l'agarico volante rosso, l'agarico volante puzzolente.

R riproduzione dei funghi. I bordi delle piastre o la superficie interna dei tubi sono rappresentati da uno strato di basidi. Nei basidi si completa la fase dikaryon dello sviluppo dei basidiomiceti. I nuclei dei dicarioni si fondono per formare un nucleo diploide. Si divide meioticamente e i nuclei aploidi passano nelle basidiospore, che si formano sulla superficie del basidio.

Basidiospore: spore della riproduzione sessuale- germinano nel micelio mononucleare primario.

Ma per la formazione dei corpi fruttiferi è necessario che due miceli primari si incontrino (somatogamia) e si formino cellule con due nuclei. Inoltre, solo i protoplasti delle cellule si fondono e i nuclei formano coppie: dicarioni, che iniziano a dividersi in modo sincrono. Di conseguenza, si forma un micelio dicarionico secondario (Fig. 85).

Segale cornuta appartiene alla classe degli Ascomiceti. Si individua facilmente in autunno: corni nero-viola, sclerozi sporgenti dalla spiga, sono ben visibili sulle spighe tra i chicchi.

Sono costituiti da ife densamente intrecciate. Questa è la fase dormiente del fungo. Durante il periodo di maturazione della segale, cadono a terra e svernano sotto la neve. In primavera si formano su di essi teste sferiche di colore rossastro su gambe lunghe. Alla periferia della testa ci sono molti corpi fruttiferi - periteci, somiglianti a brocche, ecco sacchi, aschi con ascospore. La maturazione delle spore avviene durante la fioritura della segale.

Le spore mature cadono sullo stigma del pistillo della segale e germinano formando un micelio. Le ife del micelio penetrano nell'ovaio e lo distruggono. Alle estremità dei fili fungini si formano in gran numero conidiospore arrotondate. Allo stesso tempo, i filamenti del fungo secernono un liquido dolce: la melata, che attira gli insetti, principalmente le mosche. Volando da un orecchio all'altro, gli insetti diffondono spore fungine nelle orecchie non infette. I conidi, caduti sull'ovaio, formano un micelio, che si ispessisce entro l'autunno, i suoi strati esterni sono colorati e invece della cariosside si formano delle corna nell'orecchio.

Riso. 87. Fungo esca.

Le corna della segale cornuta contengono alcaloidi velenosi che, se ingeriti, causano avvelenamento (a volte fatale), chiamati ergotismo. Gli alcaloidi dell'ergot provocano gravi convulsioni, "contorsioni malvagie", spasmi dei vasi sanguigni così forti che i tessuti muoiono e inizia la cancrena - "fuoco di Anton". Uno degli alcaloidi dell'ergot è uno stretto analogo chimico della droga LSD, un potente allucinogeno. Alcuni degli alcaloidi dell'ergot sono usati in medicina.

Esca per funghi. Appartengono ai basidiomiceti. L'imenoforo è tubolare e cresce dal basso ogni anno. Il fungo esca infetta molti legni duri. Una spora di un fungo esca, colpendo una ferita in un albero, germina in un micelio e distrugge il legno.

Dopo alcuni anni si formano corpi fruttiferi perenni a forma di zoccolo. I funghi esca secernono enzimi che scompongono il legno e lo trasformano in polvere. Anche dopo la morte di un albero, il fungo continua a vivere su un substrato morto (come saprotrofo), producendo ogni anno un gran numero di spore e infettando alberi sani. Pertanto, si consiglia di rimuovere gli alberi morti e i corpi fruttiferi dei funghi esca dalla foresta.

Anche il loro ruolo nell’attività economica umana è importante. Sono utilizzati nell'industria della panificazione, della birra, dei latticini e del vino per la produzione di vino, alcol, birra, kvas, kefir. I funghi porcini sono di importanza nutrizionale, poiché contengono una grande quantità di proteine, grassi, carboidrati, vitamine, sali preziosi e sostanze aromatiche. Sono usati per ottenere antibiotici (penicillina), gibberellina - una sostanza di crescita, preparati per la distruzione di insetti dannosi. Il lievito è usato come medicinale, poiché è ricco di vitamine.

Dipartimento Licheni (licheni). Comprende circa 20.000 specie. I licheni sono organismi simbiotici, che includono micobionti- funghi (più spesso ascomiceti, meno spesso - basidiomiceti) e ficobionti- organismi fotoautotrofi: alghe (verdi) o cianobatteri. I micobionti forniscono alla componente fototrofica acqua e sali minerali, creano un microclima per la normale esistenza e il ficobionte sintetizza sostanze organiche non solo per se stesso, ma anche per il fungo. Tra i simbionti nasce una relazione così stretta che, di conseguenza, si forma un organismo morfologicamente e fisiologicamente integro. Tale coesistenza di funghi e alghe è costante, ma non del tutto uguale: il fungo gioca il ruolo principale nella simbiosi.

Nei licheni poco organizzati, alcune ife fungine penetrano nelle alghe e ne utilizzano il contenuto; nelle ife altamente organizzate formano strutture speciali che non penetrano, ma sono strettamente premute contro la membrana cellulare delle alghe e assorbendo le sostanze necessarie non interferiscono così tanto con l’attività vitale del ficobionte.

Struttura. Il corpo di un lichene tallo (tallo), non differenziato in organi. La base del tallo è l'intreccio delle ife del fungo, tra cui le alghe. Esistono due tipi principali di struttura del tallo del lichene: omeomerico E eteromerico tallo. In un lichene omeomerico, le cellule delle alghe sono distribuite più o meno uniformemente in tutto lo spessore del tallo, in eteromerico le ife del fungo sui lati superiore e inferiore formano un plesso denso - lo strato corticale superiore e inferiore, tra il quale c'è un nucleo di ife localizzate liberamente e uno strato di alghe.

Distinto dalla forma scala, frondoso e cespuglioso licheni. I licheni in scaglie si trovano sulla superficie del substrato sotto forma di scaglie, crosta. Il substrato per loro è la corteccia di alberi e arbusti, varie rocce. Liberando gli acidi dei licheni, distruggono la superficie rocciosa, preparando il terreno alla colonizzazione di questa superficie da parte di licheni fogliosi e fruticosi, muschi e poi piante da fiore. Sono pionieri delle comunità vegetali.

I licheni frondosi hanno un corpo sotto forma di placche a forma di foglia attaccate al terreno o alberi con fasci di ife (parmelia, xanthoria). I licheni cespugliosi si presentano come cespugli più o meno ramificati, alti fino a 12-15 cm.I più famosi tra i licheni cespugliosi sono il muschio di renna, o muschio di renna e dormiente. Tre specie del genere cladonia sono chiamate yagel: cladonia della foresta, cladonia alpina, cladonia del cervo. Usnea, il lichene barbuto, ha un tallo a forma di barba, i cui fili sottili, lunghi diverse decine di centimetri, pendono dagli alberi.

I licheni sono in grado di assorbire l'acqua sia dal substrato che dall'aria con tutto il loro tallo, sono fotofili, poco esigenti nei confronti del substrato. La maggior parte dei licheni non sopporta nemmeno il minimo inquinamento atmosferico, possono essere utilizzati per una valutazione generale del grado di inquinamento ambientale. Questa è la base di una delle aree dell'ecologia degli indicatori: indicazione dei licheni.

I licheni crescono molto lentamente, soprattutto quelli in scala, fino a 1 mm all'anno. La crescita annuale per quelle a foglia è di 1-8 mm, per quelle a cespuglio - 1-35 mm.

riproduzione licheni sia sessualmente che asessualmente. La riproduzione sessuale viene effettuata grazie alla componente fungina, che forma corpi fruttiferi (ad esempio apoteci, periteci), in cui si formano sacchi con spore. Le spore germinanti devono incontrare le alghe corrispondenti, solo in questo caso si formerà un nuovo lichene.

Le cellule delle alghe possono riprodursi solo vegetativamente. Fondamentalmente, i licheni riproducono asessualmente parti del tallo o formazioni speciali: soredi o isidi.

Soredia- formazioni speciali, costituite da ife fungine, cellule di alghe intrecciate (Fig. 90). Si formano all'interno del tallo e vengono rilasciati a seguito della rottura dello strato corticale. Isidia- escrescenze del tallo che si formano sulla superficie del lichene e contengono un gruppo di alghe sotto lo strato corticale.

I licheni possono esistere nelle condizioni più sfavorevoli. Si stabiliscono nei luoghi più aridi dove altri organismi non sono in grado di esistere.

Poiché i licheni sono molto senza pretese, si trovano sulle rocce tra ghiaccio e neve eterni negli altopiani, nell'interno dell'Antartide, sulle isole artiche senza vita, nei deserti aridi, su formazioni vulcaniche completamente nude. Tuttavia, prosperano anche nella foresta pluviale.

Il significato dei licheni. Essendo i primi coloni di spazi disabitati, i licheni svolgono un ruolo significativo nel processo di formazione del suolo, distruggendo gradualmente le rocce e preparando le condizioni per l'insediamento di questo territorio da parte delle piante più alte. In vaste aree dell'Artico, i licheni costituiscono l'alimento principale per le renne (renna muschiosa).

I licheni svolgono un ruolo significativo nella vita umana. A causa della presenza di acidi lichenici, molti di essi hanno un pronunciato effetto battericida. In profumeria, i licheni vengono utilizzati come fissativi dei profumi per produrre tornasole. Esistono licheni (lichene manna) che possono essere utilizzati come alimento.

Termini e concetti chiave

1. Micelio. 2. Ife. 3. Setti. 4. Funghi inferiori. 5. Mukor. 6. Funghi superiori. 7. Penicillium. 8. Conidi. 9. Gametangi. 10.Asci. 11. Basidi. 12. Lievito. 13. Oscenità. 14. Segale cornuta. 15. Micobionti dei licheni. 16. Ficobionti dei licheni. 17. Soredia. 18.Isidia.

Domande essenziali di revisione

Questo è un gruppo peculiare di piante inferiori, che consistono in due diversi organismi: un fungo (rappresentanti di ascomiceti, basidiomiceti, ficomiceti) e alghe (verdi - cistococco, clorococco, clorella, cladofora, palmella; blu-verde - nostoc, gleocaps, chroococcus), formando una convivenza simbiotica, caratterizzata da tipi morfologici speciali e processi fisiologici e biochimici speciali. Si pensava che alcuni licheni contenessero batteri (Azotobacter). Tuttavia, studi successivi non hanno confermato la loro presenza nei licheni.

I licheni differiscono dalle altre piante nei seguenti modi:

1. Coabitazione simbiotica di due organismi diversi: un fungo eterotrofo (micobionte) e un'alga autotrofa (ficobionte). La convivenza dei licheni è costantemente e storicamente determinata, e non a caso, per un breve periodo. In un vero lichene il fungo e le alghe entrano in stretto contatto, la componente fungina circonda le alghe e può penetrare anche nelle sue cellule.
2. Forme morfologiche specifiche della struttura esterna ed interna.
3. La fisiologia dei funghi e delle alghe nel tallo del lichene differisce in molti modi dalla fisiologia dei funghi e delle alghe a vita libera.
4. La biochimica dei licheni è specifica: formano prodotti metabolici secondari che non si trovano in altri gruppi di organismi.
5. Metodo di riproduzione.
6. Atteggiamento verso le condizioni ambientali.

Morfologia. I licheni non hanno un tipico colore verde, non hanno gambo, foglie (per questo differiscono dai muschi), il loro corpo è costituito da un tallo. Il colore dei licheni è grigiastro, grigio-verdastro, marrone chiaro o scuro, meno spesso giallo, arancione, bianco, nero. Il colore è dovuto ai pigmenti che si trovano nei gusci delle ife del fungo, meno spesso nel protoplasma. Esistono cinque gruppi di pigmenti: verde, blu, viola, rosso, marrone. Il colore dei licheni può dipendere anche dal colore degli acidi dei licheni, che si depositano sotto forma di cristalli o granelli sulla superficie delle ife.

Sono presenti licheni squamosi, o corticali, fogliosi e cespugliosi.

A scala il tallo ha l'aspetto di una pelle polverosa, tubercolata o liscia, strettamente fusa con il substrato; a loro appartiene circa l'80% di tutti i licheni. A seconda del substrato su cui crescono i licheni a scaglie si distinguono: epilitici, che si sviluppano sulla superficie delle rocce; epifleodnye: sulla corteccia di alberi e arbusti; epigeico - sulla superficie del suolo, epissiale - su legno in decomposizione.

Il tallo del lichene può svilupparsi all'interno del substrato (pietra, corteccia d'albero). Esistono licheni a scaglie con forma sferica del tallo (i cosiddetti licheni nomadi).

A licheni fogliari il tallo ha l'aspetto di scaglie o placche piuttosto grandi che si attaccano al substrato in più punti con l'ausilio di fasci di ife fungine. Il tallo più semplice dei licheni fogliari ha la forma di un grande piatto arrotondato a forma di foglia, che raggiunge un diametro di 10-20 cm, tale tallo è chiamato monofilo. Viene fissato al substrato nella sua parte centrale con l'aiuto di una gamba corta e spessa chiamata gomf. Se il tallo è costituito da più placche a forma di foglia, si dice polifilo. Una caratteristica del tallo fogliare dei licheni è che la sua superficie superiore differisce per struttura e colore da quella inferiore. Tra i licheni fogliari si trovano anche forme sciolte e nomadi.

A licheni fruticosi il tallo è costituito da filamenti o fusti ramificati, cresce insieme al substrato solo alla base; crescere, lateralmente o pendere: licheni "barbuti". Il tallo dei licheni fruticosi ha l'aspetto di un cespuglio eretto o pendente, meno spesso escrescenze verticali non ramificate. Questa è la fase più alta nello sviluppo del tallo. L'altezza del più piccolo è solo di pochi millimetri, il più grande - 30-50 cm (a volte 7-8 m - una lunga usnea, appesa a forma di barba ai rami di larice e cedro nelle foreste della taiga). I talli sono dotati di lobi piatti e arrotondati. A volte i grandi licheni folti nella tundra e nelle alte montagne sviluppano ulteriori organi di attaccamento (hapter), con l'aiuto dei quali crescono fino alle foglie di carici, erbe e arbusti. In questo modo i licheni si proteggono dalla separazione causata da forti venti e tempeste.

Secondo la struttura anatomica, i licheni sono di due tipi.

• In uno di essi le alghe sono sparse per tutto lo spessore del tallo e sono immerse nel muco che l'alga secerne (tipo omeomerico). Questo è il tipo più primitivo. Una tale struttura è tipica di quei licheni i cui ficobionti sono alghe blu-verdi - nostoc, gleokapsa, ecc. Formano un gruppo di licheni viscidi.
• In un altro (tipo eteromerico), al microscopio si possono distinguere diversi strati su una sezione trasversale. Sopra c'è la corteccia superiore, che sembra ife fungine intrecciate e strettamente chiuse. Sotto di esso, le ife giacciono più sciolte, tra di loro si trovano le alghe: questo è lo strato gonidiale. Di seguito, le ife fungine si trovano ancora più liberamente, grandi spazi tra loro sono pieni d'aria: questo è il nucleo. Il nucleo è seguito dalla crosta inferiore, che ha una struttura simile a quella superiore. Fasci di ife passano attraverso la corteccia inferiore dal nucleo, che attaccano il lichene al substrato.

I licheni crostosi non hanno la corteccia inferiore e le ife fungine dei cuori si fondono direttamente con il substrato.

I licheni folti a struttura radiale hanno una corteccia alla periferia della sezione trasversale, uno strato gonidiale sotto di essa e un nucleo all'interno. La corteccia svolge funzioni protettive e rinforzanti. Gli organi di attaccamento si formano solitamente sullo strato crostale inferiore dei licheni. A volte sembrano fili sottili, costituiti da una fila di celle. Si chiamano rizoidi. I rizoidi possono unirsi per formare bande rizoidali.

In alcuni licheni fogliosi il tallo è attaccato con un corto gambo (gomfa) situato nella parte centrale del tallo.

La zona delle alghe svolge la funzione di fotosintesi e accumulo di sostanze organiche. La funzione principale del nucleo è condurre l'aria alle cellule di alghe contenenti clorofilla. In alcuni licheni cespugliosi il nucleo svolge anche una funzione rinforzante.

Gli organi di scambio gassoso sono le pseudocifelle (rotture della corteccia, visibili ad occhio nudo come macchie bianche di forma irregolare). Sulla superficie inferiore dei licheni fogliari ci sono depressioni bianche rotonde e regolari: queste sono cifelle, anche organi di scambio gassoso. Lo scambio di gas avviene anche attraverso perforazioni (zone morte dello strato crostale), crepe e rotture dello strato crostale.

Nutrizione

Le ife svolgono il ruolo di radici: assorbono l'acqua e i sali minerali in essa disciolti. Le cellule delle alghe formano sostanze organiche, svolgono la funzione delle foglie. I licheni possono assorbire l'acqua con l'intera superficie del corpo (utilizzano l'acqua piovana, l'umidità della nebbia). Un componente importante nella nutrizione dei licheni è l'azoto. Quei licheni che hanno come ficobionte le alghe verdi ricevono composti di azoto da soluzioni acquose quando il loro tallo è saturo d'acqua, in parte direttamente dal substrato. I licheni che hanno alghe blu-verdi (soprattutto nostocs) come ficobionte sono in grado di fissare l'azoto atmosferico.

riproduzione

I licheni si riproducono sia tramite spore, che sono formate dal micobionte sessualmente o asessualmente, sia vegetativamente - tramite frammenti di tallo, soredi e isidi.

Durante la riproduzione sessuale, sui talli dei licheni si forma una sporulazione sessuale sotto forma di corpi fruttiferi. Tra i corpi fruttiferi nei licheni si distinguono gli apoteci (corpi fruttiferi aperti sotto forma di formazioni a forma di disco); periteci (corpi fruttiferi chiusi che sembrano una piccola brocca con un foro nella parte superiore); gasteroteci (corpi fruttiferi stretti di forma allungata). La maggior parte dei licheni (oltre 250 generi) forma apoteci. In questi corpi fruttiferi, le spore si sviluppano all'interno di sacchi (formazioni a sacco) o esogene, sopra ife - basidi allungate a forma di clava. Lo sviluppo e la maturazione del corpo fruttifero dura 4-10 anni, dopodiché per diversi anni il corpo fruttifero è in grado di produrre spore. Si formano moltissime spore: ad esempio, un apoteci può produrre 124.000 spore. Non tutti crescono. Per la germinazione sono necessarie condizioni, principalmente determinate temperature e umidità.

Sporulazione asessuata di licheni: conidi, picnoconidine e stilospore che si verificano esogenamente sulla superficie dei conidiofori. I conidi si formano su conidiofori che si sviluppano direttamente sulla superficie del tallo, e picnoconidi e stilospore - in appositi ricettacoli - picnidi.

La riproduzione vegetativa viene effettuata da cespugli di tallo, nonché da speciali formazioni vegetative - soredi (particelle di polvere - glomeruli microscopici, costituiti da una o più cellule di alghe circondate da ife fungine, formano una massa biancastra, giallastra a grana fine o polverosa) e isidi (piccole escrescenze della superficie superiore del tallo, di varia forma, del suo stesso colore, sembrano verruche, granelli, escrescenze a forma di clava, talvolta piccole foglie).

Il ruolo dei licheni in natura e la loro importanza economica

I licheni sono i pionieri della vegetazione. Stabilindosi in luoghi dove altre piante non possono crescere (ad esempio sulle rocce), dopo un po ', parzialmente morenti, formano una piccola quantità di humus su cui possono stabilirsi altre piante. I licheni sono ampiamente distribuiti in natura (vivono sul suolo, sulle rocce, sugli alberi, alcuni nell'acqua, si trovano su strutture metalliche, ossa, vetro, pelle e altri substrati). I licheni distruggono le rocce rilasciando acido lichenico. Questa azione distruttiva è completata dall'acqua e dal vento. I licheni sono in grado di accumulare sostanze radioattive.

I licheni svolgono un ruolo importante nell'attività economica umana: servono come cibo per i cervi e alcuni altri animali domestici; alcuni tipi di licheni (lichen manna, gyrofora in Giappone) vengono consumati dall'uomo; l'alcol viene estratto dai licheni (dalla cetraria islandese, alcuni tipi di cladonia), vernici (da alcuni tipi di rochel, okhrolekhni); sono utilizzati nell'industria dei profumi (evernia di prugna - "muschio" di quercia), in medicina ("muschio" islandese - per malattie intestinali, per malattie respiratorie, lobaria - per malattie polmonari, peltiger - per la rabbia, parmelia - per l'epilessia, ecc. . ); dai licheni si ottengono sostanze antibatteriche (l'acido usnico è il più studiato).

I licheni quasi non danneggiano l'attività economica umana. Si conoscono solo due specie velenose (sono rare nel nostro Paese).

1. Fungo: assorbe minerali, rilascia anidride carbonica e acqua (per le alghe), produce una serie di sostanze che stimolano lo sviluppo delle alghe.

Alghe: producono carboidrati che il fungo consuma.

Di conseguenza, abbiamo una "cooperazione reciprocamente vantaggiosa": la simbiosi

2. educativo
3. Simbiotico. Non ho più parole :)

Esistono diverse teorie che spiegano le relazioni e le alghe nei licheni, anche se non ancora - biofine.ru

Il significato pratico dei licheni sta nel fatto che vengono utilizzati per medicinali, coloranti e nell'industria dei profumi in quanto dotati di proprietà aromatiche. Fungono da indicatori dell'inquinamento atmosferico e hanno un certo valore nutrizionale, soprattutto per le renne. Sono commestibili anche alcuni licheni che crescono nelle zone steppiche e desertiche, come l'Aspicilia esculenta, che contiene fino al 55-65% di ossalato di calcio. Nel lichene Romalina duriaci, che cresce sui rami morti inferiori degli alberi di Acacia tortilis, le proteine ​​​​sono il 7,4% e i carboidrati costituiscono più della metà - 55,4% della massa del lichene, compresi quelli digeribili - 28,7%.

In letteratura viene descritta anche l'associazione del lichene Usnea strigosa con gli insetti Lanelognatha theraiis, apparentemente basata sul ruolo biologico degli acidi del lichene.

La relazione tra funghi e alghe nel corpo di un lichene

Dipartimento dei licheni

Dipartimento dei licheni occupano un posto speciale nel mondo vegetale. La loro struttura è molto particolare. Il corpo, chiamato tallo, è costituito da due organismi: un fungo e un'alga, che vivono come un unico organismo. In alcuni tipi di licheni sono stati trovati batteri. Tali licheni sono una tripla simbiosi.

Il tallo è formato dall'intreccio di ife fungine con cellule di alghe (verdi e blu-verdi).

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I licheni vivono sulle rocce, sugli alberi, sul suolo, sia al Nord che nei paesi tropicali. Diversi tipi di licheni hanno colori diversi: dal grigio, giallastro, verdastro al marrone e nero. Attualmente si conoscono più di 20.000 specie di licheni. I licheni sono studiati da una scienza chiamata lichenologia (dal greco "leuchen" - lichene e "logos" - scienza).

Secondo le caratteristiche morfologiche (aspetto), i licheni sono divisi in tre gruppi.

1. Scaglie o croste, attaccate molto strettamente al substrato, formando una crosta. Questo gruppo costituisce circa l'80% di tutti i licheni.
2. Frondoso, che è un piatto simile a una lama fogliare, attaccato liberamente al substrato.
3. Cespugliosi, che sono piccoli cespugli liberi.

I licheni sono piante molto resistenti. Sono nei luoghi più aridi. Si trovano sulle rocce nude, in alta montagna, dove non vivono altre piante. I licheni crescono molto lentamente. Ad esempio, il "muschio di renna" (muschio di muschio) cresce solo di 1 - 3 mm all'anno. I licheni vivono fino a 50 anni e alcuni fino a 100 anni.

I licheni si riproducono vegetativamente, sia in pezzi di tallo, sia in gruppi speciali di cellule che compaiono all'interno del loro corpo. Questi gruppi di cellule si formano in moltitudini. Il corpo dei licheni viene lacerato sotto la pressione della loro massa ricoperta di vegetazione e gruppi di cellule vengono trasportati dai flussi di vento e pioggia.

I licheni svolgono un ruolo importante nella natura e nell'attività economica. I licheni sono le prime piante a stabilirsi su rocce e simili luoghi aridi dove altre piante non possono vivere. I licheni distruggono lo strato superficiale della roccia e, morendo, formano uno strato di humus, sul quale possono già depositarsi altre piante.

Importanza per la vita dei licheni

Molto spesso, come risposta errata, viene indicato che i funghi inclusi nel lichene forniscono la riproduzione sessuale delle alghe.

Il metabolismo di licheni anch'esso speciale, non simile né alle alghe né ai funghi. I licheni formano sostanze speciali che non si trovano da nessun'altra parte in natura. Questo acidi dei licheni. Alcuni di essi hanno un effetto stimolante o antibiotico, come l'acido usnico. Questo è probabilmente il motivo per cui numerosi licheni sono stati a lungo utilizzati nella medicina popolare come antinfiammatori, astringenti o tonici, ad esempio decotti di "muschio islandese".

A causa della combinazione di funghi e alghe in un organismo, i licheni hanno una serie di proprietà uniche.

Innanzitutto, questa è la loro capacità di crescere dove nessun'altra pianta può stabilirsi e sopravvivere: su pietre e rocce nelle condizioni più severe dell'Artico o in alta montagna, sui terreni più poveri della tundra, torbiere, sulla sabbia, su oggetti così inadatti per la vita come il vetro, il ferro, i mattoni, le tegole, le ossa. Sono stati rinvenuti licheni resina, maiolica, porcellana, cuoio, cartone, linoleum, carbone, feltro, tessuti di lino e seta e persino su vecchi cannoni! Esattamente licheni sono i primi a sviluppare un habitat inadatto ad altri organismi, ad esempio le lave vulcaniche, decomponendole. Per questo i licheni sono chiamati “pionieri della vegetazione” e aprono la strada ad altre piante. Dopo licheni muschi e piante erbacee verdi si depositano, i licheni tollerano facilmente le gelate di cinquanta gradi nella tundra e il caldo di sessanta gradi nei deserti dell'Asia e dell'Africa. Tollerano facilmente una forte essiccazione.

La seconda caratteristica dei licheni- la loro crescita estremamente lenta. Ogni anno il lichene cresce da uno a cinque millimetri. È necessario proteggere la copertura di licheni della tundra, delle foreste di conifere. Se è rotto, si riprende per molto tempo. a breve termine - circa dieci anni. Privato di tale copertura, un sottile strato di terreno nella tundra o nelle pinete è soggetto a erosione e ciò porta alla morte di altra vegetazione.

Età media dei licheni dai trenta agli ottanta anni, ed i singoli esemplari, come è stato possibile stabilire da dati indiretti, vivono fino a seicento anni. Ci sono prove che alcuni licheni abbiano addirittura circa duemila anni. Insieme alla sequoia e al pino spinoso, i licheni possono essere considerati gli organismi più longevi.

I licheni sono molto sensibili alla purezza dell'aria circostante.. Se l'aria contiene una concentrazione significativa di anidride carbonica e soprattutto di anidride solforosa, i licheni scompaiono. Si propone di utilizzare questa funzione per valutare la purezza dell'aria nelle città e nelle aree industriali.

La particolarità della forma del corpo, del metabolismo, delle caratteristiche di crescita, degli habitat ci consente di considerare i licheni, nonostante la loro duplice natura, come organismi indipendenti.

Simbiosi di funghi e alghe

Così, i simbionti isolati dei licheni si stabilirono nei laboratori, in provette sterili e fiaschi con un mezzo nutritivo. Avendo a disposizione colture pure di licheni partner, gli scienziati decisero il passo più ardito: la sintesi dei licheni in laboratorio. questo campo appartiene a E. Thomas, che nel 1939, in Svizzera, ottenne da mico- e fotobionti il ​​lichene cladonia krynochkovidny con corpi fruttiferi chiaramente distinguibili. A differenza dei ricercatori precedenti, Thomas ha eseguito la sintesi in condizioni sterili, il che ispira fiducia nel suo risultato. Sfortunatamente, i suoi tentativi di ripetere la sintesi in altri 800 esperimenti fallirono.

L'oggetto di ricerca preferito di V. Akhmadzhyan, che gli ha portato fama mondiale nel campo della sintesi dei licheni, è la cladonia di capesante. Questo lichene è ampiamente distribuito in Nord America ed è stato colloquialmente chiamato "Soldati britannici": i suoi corpi fruttiferi di colore rosso vivo ricordano le uniformi scarlatte dei soldati inglesi durante la guerra delle colonie nordamericane. Piccoli grumi di un micobionte isolato di capesante di cladonia erano mescolati con un fotobionte estratto dallo stesso lichene. La miscela è stata posta su strette piastre di mica impregnate con una soluzione nutritiva minerale e fissata in palloni chiusi. All'interno dei palloni venivano mantenute condizioni rigorosamente controllate di umidità, temperatura e illuminazione. Una condizione importante dell'esperimento era la quantità minima di nutrienti nel mezzo. Come si sono comportati i partner dei licheni in stretta vicinanza l'uno con l'altro? Le cellule delle alghe secernevano una sostanza speciale che "incollava" a loro le ife fungine, e le ife iniziarono immediatamente ad intrecciare attivamente le cellule verdi. Gruppi di cellule algali erano tenuti insieme ramificando le ife in scaglie primarie. Il passo successivo è stato l'ulteriore sviluppo delle ife ispessite sulle squame e il loro rilascio di materiale extracellulare e, di conseguenza, la formazione dello strato crostale superiore. Anche più tardi lo strato algale e il nucleo si differenziarono, proprio come nel tallo di un lichene naturale. Questi esperimenti furono ripetuti più volte nel laboratorio di Akhmadzhyan e ogni volta portarono alla comparsa di un tallo di lichene primario.

Negli anni '40 del XX secolo, lo scienziato tedesco F. Tobler scoprì che le spore di Xanthoria walla richiedono l'aggiunta di sostanze stimolanti: estratti di corteccia d'albero, alghe, frutti di prugna, alcune vitamine o altri composti. È stato ipotizzato che in natura la germinazione di alcuni funghi sia stimolata da sostanze derivate dalle alghe.

È interessante notare che per l'emergere di una relazione simbiotica, entrambi i partner ricevono un'alimentazione moderata e persino scarsa, umidità e illuminazione limitate. Le condizioni ottimali per l'esistenza dei funghi e delle alghe non stimolano la loro riunificazione. Inoltre, ci sono casi in cui un'alimentazione abbondante (ad esempio con fertilizzanti artificiali) ha portato alla rapida crescita delle alghe nel tallo, all'interruzione della connessione tra i simbionti e alla morte del lichene.

Se consideriamo le sezioni del tallo del lichene al microscopio, è chiaro che molto spesso le alghe confinano semplicemente con le ife fungine. A volte le ife sono premute contro le cellule algali. Infine, le ife fungine o le loro propaggini possono penetrare più o meno profondamente nelle alghe. Queste escrescenze sono chiamate austorie.

L'esistenza congiunta lascia un'impronta sulla struttura di entrambi i licheni simbionti. Quindi, se le alghe blu-verdi a vita libera dei generi Nostok, Scytonema e altre formano filamenti lunghi, a volte ramificati, quindi nelle stesse alghe in simbiosi, i filamenti sono attorcigliati in palline dense o accorciati in singole cellule. Inoltre, le alghe blu-verdi a vita libera e quelle lichenizzate mostrano differenze nelle dimensioni e nella disposizione delle strutture cellulari, mentre le alghe verdi cambiano anche in uno stato simbiotico. Ciò, prima di tutto, riguarda la loro riproduzione. Molte alghe verdi che vivono "in libertà" moltiplicano le cellule mobili a parete sottile: le zoospore. Nel tallo di solito non si formano zoospore. Invece compaiono le aplanospore: cellule relativamente piccole con pareti spesse, ben adattate alle condizioni asciutte. Tra le strutture cellulari dei fotobionti verdi, il guscio subisce i maggiori cambiamenti. È più sottile di quello delle stesse alghe "allo stato selvatico" e presenta numerose differenze biochimiche. Molto spesso si osservano granelli grassi all'interno delle cellule simbiotiche, che scompaiono dopo la rimozione delle alghe dal tallo. Parlando delle ragioni di queste differenze, si può presumere che siano associate a una sorta di effetto chimico del vicino fungino delle alghe e che anche il micobionte stesso sia influenzato dal partner algale. Grumi densi di micobionti isolati, costituiti da ife strettamente intrecciate, esteriormente non assomigliano affatto ai funghi lichenizzati. Anche la struttura interna delle ife è diversa. Le pareti cellulari delle ife nello stato simbiotico sono molto più sottili.

Quindi, la vita in simbiosi induce alghe e funghi a cambiare il loro aspetto esterno e la struttura interna.

Cosa ottengono i conviventi gli uni dagli altri, quale vantaggio traggono dalla convivenza? Le alghe forniscono al fungo, il suo vicino nella simbiosi del lichene, i carboidrati ottenuti nel processo di fotosintesi, le alghe, dopo aver sintetizzato questo o quel carboidrato, lo danno rapidamente e quasi completamente al suo fungo "compagno di stanza". Il fungo riceve dalle alghe non solo carboidrati. Se il fotobionte blu-verde fissa l'azoto atmosferico, si verifica un deflusso rapido e costante dell'ammonio formatosi verso il vicino fungino delle alghe. Le alghe, ovviamente, hanno semplicemente l'opportunità di diffondersi ampiamente su tutta la Terra. Secondo D. Smith, "l'alga più comune nei licheni, la trebuxia, vive molto raramente al di fuori del lichene. All'interno del lichene, è forse più diffusa di qualsiasi genere di alghe a vita libera. Per occupare questa nicchia - fornendo il fungo ospite con carboidrati."

Letteratura

Licheni - Wikipedia

Caratteristiche biochimiche

La maggior parte dei prodotti intracellulari, sia foto-(fico-) che micobionti, non sono specifici dei licheni. Sostanze uniche (extracellulari), le cosiddette lichene, sono formati esclusivamente dal micobionte e si accumulano nelle sue ife. Oggi sono note più di 600 sostanze di questo tipo, ad esempio l'acido usnico, l'acido mevalonico. Spesso sono queste sostanze ad essere determinanti nella formazione del colore del lichene. Gli acidi dei licheni svolgono un ruolo importante negli agenti atmosferici distruggendo il substrato.

Scambio d'acqua

I licheni non sono in grado di regolare l'equilibrio idrico, poiché non hanno vere radici per assorbire attivamente l'acqua e proteggerla dall'evaporazione. La superficie del lichene può trattenere per breve tempo l'acqua sotto forma di liquido o vapore. In determinate condizioni, l'acqua viene rapidamente persa per mantenere il metabolismo e il lichene passa in uno stato fotosinteticamente inattivo, in cui l'acqua non può costituire più del 10% della massa. A differenza del micobionte, il fotobionte non può restare a lungo senza acqua. Lo zucchero trealosio svolge un ruolo importante nella protezione delle macromolecole vitali come enzimi, elementi di membrana e DNA. Ma i licheni hanno trovato il modo di prevenire la completa perdita di umidità. Molte specie mostrano un ispessimento della corteccia per consentire una minore perdita d'acqua. La capacità di mantenere l'acqua allo stato liquido è molto importante nelle regioni fredde, perché l'acqua ghiacciata non è adatta all'uso da parte del corpo.

Il tempo che un lichene può trascorrere essiccato dipende dalla specie, ci sono casi di "resurrezione" dopo 40 anni allo stato secco. Quando l’acqua dolce arriva sotto forma di pioggia, rugiada o umidità, i licheni si attivano rapidamente, riprendendo il loro metabolismo. È ottimale per la vita quando l'acqua rappresenta dal 65 al 90 percento della massa del lichene. L'umidità durante il giorno può variare a seconda del tasso di fotosintesi, di norma è più alta al mattino quando i licheni sono bagnati di rugiada.

Crescita e longevità

Il ritmo della vita sopra descritto è uno dei motivi della crescita molto lenta della maggior parte dei licheni. A volte i licheni crescono solo pochi decimi di millimetro all'anno, per lo più meno di un centimetro. Un altro motivo della crescita lenta è che il fotobionte, che spesso costituisce meno del 10% del volume del lichene, si fa carico della fornitura di sostanze nutritive al micobionte. In buone condizioni, con umidità e temperatura ottimali, come nelle foreste tropicali nuvolose o piovose, i licheni crescono di diversi centimetri all'anno.

La zona di crescita dei licheni nelle forme in scala si trova lungo il bordo del lichene, nelle forme fogliose e fruticose - su ciascuna sommità.

I licheni sono tra gli organismi viventi più longevi e possono avere diverse centinaia di anni e in alcuni casi oltre 4500 anni, come ad esempio Rhizocarpon Geographicum vivere in Groenlandia.

Riproduzione

I licheni si riproducono vegetativamente, asessualmente e sessualmente.

Gli individui del micobionte si riproducono in tutti i modi e nel momento in cui il fotobionte non si riproduce o si riproduce vegetativamente. Il Mycobiont può, come altri funghi, riprodursi anche sessualmente e addirittura asessualmente. Le spore sessuali, a seconda che il micobionte appartenga a marsupiali o basidiomiceti, sono chiamate asco- O basidiospore e sono formati rispettivamente in askah (borse) O basidi.

Tra i funghi lichenizzati, il 90% è associato ad alghe verdi capaci di fissare l'azoto atmosferico, mentre il restante 10% è associato ad alghe blu-verdi del genere Nostoc Adanson, Scitonema Ag., Stigonema Ag., Ehichotrix Ag. E Calotrix Ag., assimilando l'azoto dall'atmosfera. Sorprendentemente, questi licheni non sono tipici degli habitat con carenza di azoto, anche se le alghe nel loro tallo, ovviamente, lo fissano e lo rilasciano in quantità significative.

Tra le alghe verdi unicellulari presenti nei licheni, ci sono specie del genere Chlorella (Clorella Beyer ) , cistococco (Cistocossi No ); da alghe verdi filamentose - cladophora (C1adorora Kutz) , pleurococco (Pleurococco aut. ) , trepoli (Tenterohlia mercato.) . Allo stesso tempo, i filamenti del pleurococco e del trentepoli nel tallo del lichene spesso si dividono in singole cellule. Le specie di questi generi sono alghe comuni e diffuse, spesso presenti allo stato libero in corpi d'acqua dolce o sui tronchi degli alberi. Trebuxia, alga verde filamentosa (Requisiti Puim.) vive solo nei licheni talli. Tra le alghe blu-verdi nei lichen thalli, si trovano più spesso rappresentanti del genere Nostok. (Nostoс adanson ); anche il corpo filamentoso di queste alghe nel tallo del lichene di solito si divide in sezioni separate. L'alga che fa parte del lichene si chiama tallo fotobionte.

I funghi che compongono i licheni appartengono principalmente alla classe dei marsupiali. (Associazioni). Le ife del fungo nella stragrande maggioranza dei casi (ad eccezione dei licheni viscidi) costituiscono la base del tallo del lichene, mentre le alghe sono, per così dire, racchiuse tra le ife del fungo. Si chiama il fungo che fa parte del tallo del lichene mycobiont

La struttura anatomica del tallo

Secondo la struttura anatomica si distinguono due tipi di talli di lichene. In un tallo omeomerico più primitivo, le cellule o i filamenti delle alghe sono distribuiti più o meno uniformemente tra le ife fungine attraverso l'intero spessore del tallo. I licheni viscidi hanno un tale tallo, contenente alghe filamentose blu-verdi come ficobionte. I filamenti di queste alghe sono circondati da una grande quantità di muco, nel quale passano in tutte le direzioni le ife fungine, il che è chiaramente visibile su una sezione trasversale del tallo al microscopio o attraverso una lente di ingrandimento 10x. Allo stato secco, tali talli hanno l'aspetto di croste rugose brunastre o nerastre. In caso di pioggia assorbono rapidamente l'umidità, si gonfiano e assumono la forma di licheni fogliosi. Uno di questi licheni è collema. (Colletta Ragnatela. ), le cui specie sono ampiamente distribuite su rocce e pietre sulla costa del Mar Nero in Crimea, nel Caucaso e nelle regioni adiacenti. Si tratta di cuscinetti olivastri nerastri o scuri formati da lobi sinuosi e rialzati.

Il tallo eteromerico è più complesso. Su una sezione trasversale di un tale tallo, al microscopio, sono chiaramente visibili elementi della sua struttura. La corteccia superiore del tallo è formata da un fitto intreccio di ife fungine. Poi arriva lo strato gonidiale, costituito da cellule di alghe. Le ife del fungo, entrando nello strato gonidico, formano piccoli rami strettamente adiacenti alle cellule delle alghe. Qui il fungo riceve carboidrati dalle alghe fotosintetiche. Poi c'è il nucleo (uno strato di ife del fungo vagamente intrecciate), con l'aiuto del quale all'interno del tallo viene mantenuta una certa umidità e un ambiente aereo, necessario sia per le ife stesse che per le cellule delle alghe. Dietro il nucleo c'è la corteccia inferiore di ife del fungo densamente intrecciate. Il tallo eteromerico è ben espresso nei licheni fogliosi e nei licheni fruticosi con tallo dorsoventrale nastriforme.

Nei licheni fruticosi con tallo cilindrico radiale (scifoide, bastoncellare, ecc.), il tallo ha una struttura eteromericamente radiale. Sotto la corteccia, che riveste i rami di un tale tallo all'esterno, c'è uno strato gonidiale che circonda l'intero tallo e il nucleo si trova all'interno di esso. I licheni in scaglie con tallo eteromerico non hanno mai una corteccia inferiore; si fondono con il substrato con ife centrali.

Lo sviluppo e la gravità degli strati del tallo eteromerico sono diversi nelle diverse specie di licheni. In alcuni licheni fogliari e fruticosi a tallo eteromerico si verifica una rottura locale dello strato crostale e compaiono macchie piatte, indistintamente definite, in genere più chiare della corteccia stessa (macule, o cifelle); servono a condurre l'aria nel nucleo del tallo e in un certo numero di specie sono una caratteristica sistematica determinante. Ci sono macule nel genere Cetraria, ad esempio nel "muschio islandese" (Cetraria islandica l. )

Organi di sporulazione di un fungo lichene

Sul tallo del lichene, le ife fungine formano i corpi fruttiferi del fungo con spore. Si tratta principalmente di apoteci situati sulla superficie del tallo o di periteci a forma di brocca immersi nel tallo.

Negli apoteci e nei periteci si formano spore per la riproduzione del fungo lichene.

I periteci si trovano in un piccolo numero di licheni. Gli apoteci si formano in molti tipi di licheni. Hanno più spesso la forma di un piattino, ma ve ne sono anche di più o meno convesse o quasi sferiche. Gli apoteci più grandi hanno un diametro superiore a 1 cm, ma sono pochi i licheni con tali apoteci. Nella stragrande maggioranza dei licheni, il diametro degli apoteci varia da uno a diversi millimetri. Sono sparsi sulla superficie del tallo frondoso, più spesso al centro o situati lungo i bordi dei suoi lobi. Nei licheni fruticosi, gli apoteci si trovano solitamente all'estremità dei ramoscelli o degli scifi. Sono sessili o meno spesso si alzano sopra il tallo su zampe piccole. Gli apoteci possono essere dello stesso colore del tallo, oppure la superficie degli apoteci (il cosiddetto disco degli apoteci) può essere di colore diverso.

Secondo la struttura si distinguono tre tipi di apoteci: lecanorin, lecidein e biatorin.

L'apotecio lecanorino è simile nella sua struttura anatomica al tallo del lichene. Il suo disco ha un bordo di tallo (tallo) formato dal tallo del lichene e costituito da ife fungine e cellule di alghe. Questo bordo è colorato allo stesso modo del tallo del lichene e differisce nel colore dal disco stesso. Nel tallo stesso, sotto gli apoteci lecanorini, sono presenti anche cellule algali (Fig. 5, 2 ).

L'apotecio della lecideina ha un margine composto da sole ife fungine ed è colorato dello stesso colore del disco dell'apotecio. In questa regione, così come nel tallo sotto gli apoteci della lecideina, non ci sono cellule di alghe. Gli apoteci della lecideina hanno una consistenza compatta e solitamente sono di colore scuro (Fig. 5, 3 ).

Gli apoteci della biatorina hanno la stessa struttura della lecideina, ma differiscono per il colore brillante e la consistenza morbida.

Dopo aver letto questo articolo, imparerai in cosa sono costituiti i licheni, quali forme di queste piante si trovano e anche il ruolo che svolgono nella natura e nelle attività economiche umane. Parleremo anche di come assorbono l'umidità, descriveremo il loro metabolismo.

Dove crescono i licheni?

I licheni sono adattati alla vita anche nelle condizioni più severe, spesso sono fissati dove altri organismi viventi non possono esistere. Vanno a nord e a sud più lontano delle altre piante. Nell'Himalaya sono stati trovati ad altitudini superiori a 5600 m.

I licheni, di cui esistono numerosi esempi, possono esistere su quasi tutte le superfici, che si tratti di una roccia bruciata dal sole, di un deserto arido, del dorso di uno scarabeo o dell'osso sbiancato di un animale caduto. Una specie (Verrucaria serpuloides) vive immergendosi a lungo nelle gelide acque dell'Antartide, l'altra (Lecanora esculenta) si lascia trasportare dal vento. E sebbene in generale i licheni siano molto sensibili a qualsiasi rifiuto industriale, una specie come Lecanora conizaeoides prospera notevolmente in luoghi piuttosto inquinati.

Forme di licheni

In base alle caratteristiche di crescita, tutte le specie conosciute di queste piante (e ce ne sono 15.000) sono divise in tre gruppi principali. Caratterizziamo brevemente ciascuno di essi.

Le foglie prosperano in aree con abbondanti precipitazioni. Come avrai intuito, si chiamano così perché hanno la forma di foglie. Una delle loro specie è mostrata nella foto qui sotto.

Il gruppo successivo è la scala (crostale). Sono resistenti alla siccità e quindi predominano nei deserti. aderiscono strettamente al substrato su cui crescono. La Caloplaca heppiana, ad esempio, si trova spesso sui muri e sulle lapidi. Questa e una serie di specie simili di piante di nostro interesse vengono utilizzate come indicatori dell'età del substrato. I licheni di questo gruppo sono spesso dai colori vivaci e il fungo è pigmentato.

Infine, le piante cespugliose sono in grado di assorbire l'umidità dall'aria e si trovano principalmente nelle zone a clima umido. Le dimensioni e l'aspetto delle piante che ci interessano sono molto diverse. Alcuni di essi formano fili lunghi 2,75 m o più, mentre altri non sono altro che una capocchia di spillo.

Di cosa è fatto un lichene?

Questi organismi sono formati da piante appartenenti a due diverse divisioni: alghe e funghi. Parliamo di più di ciò in cui consiste il lichene. È uno degli esempi più riusciti di mutualismo. Questo termine si riferisce ad una partnership reciprocamente vantaggiosa che può essere stabilita tra due organismi eterogenei.

La componente algale è un elemento necessario di ciò di cui è costituito il lichene. Di solito si tratta di alghe verdi o blu-verdi. La componente fungina è un rappresentante o ascomiceti. Con rare eccezioni, i licheni comprendono solo quelle piante costituite da un tipo di fungo e un tipo di alghe. Di quest'ultima, l'alga verde unicellulare Trebouxia è più spesso inclusa in queste piante (in più del 50% delle specie), ma potrebbero essercene altre.

Quindi, i licheni includono organismi costituiti da funghi e alghe, che convivono reciprocamente beneficamente. Facciamo un altro esempio. La Xanthoria parietina (nella foto sotto) si trova comunemente sulle rocce lungo le coste del mare, sui muri e sui tetti. I suoi corpi fruttiferi (apoteci) a forma di piattino arancione sono quasi indistinguibili nella struttura dal corpo fruttifero di un fungo isolato.

Su una sezione di un lichene si può vedere un sottile strato superiore di ife fungine densamente intrecciate. Comprende singole cellule di alghe verdi. Fondamentalmente, un lichene è un organismo il cui corpo è costituito da ife fungine vagamente intrecciate, al di sotto delle quali si trova un altro sottile strato di ife, simile a quello superiore.

crescita dei licheni

Crescono molto lentamente. La maggior parte delle specie crostose raramente aumenta di dimensioni più di 1 mm all'anno. Altre forme di licheni crescono un po' più velocemente, ma non aggiungono più di 1 cm all'anno. Ne consegue che le specie grandi di queste piante hanno un'età di tutto rispetto; si ritiene che alcuni rappresentanti di alcune specie artiche abbiano più di 4000 anni.

Con l'aiuto della cosiddetta lichenometria, cioè la misurazione dei licheni, viene determinata anche l'età della superficie delle rocce. Questo metodo è stato utilizzato per determinare l'età dei ghiacciai e dei megaliti giganti (grandi massi). Questi ultimi sono stati trovati sull'Isola di Pasqua nell'Oceano Pacifico.

La notevole età di queste piante dimostra che hanno un'organizzazione abbastanza elevata e che il rapporto tra alghe e funghi è ben equilibrato. Ma la vera natura di questi rapporti non è ancora del tutto chiara.

Metabolismo

L'alga fotosintetica, come altre piante verdi, fornisce cibo ad entrambi i partner, poiché il fungo non contiene clorofilla. I carboidrati semplici sintetizzati dalle alghe vengono secreti dalle alghe e assorbiti dai funghi, dove vengono convertiti in altri carboidrati. Questo scambio di carboidrati è alla base del rapporto simbiotico che ha portato alla formazione dei licheni. Il passaggio dei nutrienti dalle alghe ai funghi avviene molto rapidamente: si è scoperto che i funghi hanno il tempo di convertire gli zuccheri delle alghe entro tre minuti dall'inizio della fotosintesi.

Assorbimento dell'umidità

I licheni, assorbendo molta umidità, cambiano significativamente di volume. La loro altezza aumenta in modo significativo. In queste piante la separazione degli organi che danno e assorbono l'umidità è assente. La corteccia svolge entrambe queste funzioni. Anche i licheni non hanno adattamenti che li proteggano dalla traspirazione, che sono ben sviluppati, ad esempio, nelle piante vascolari. La maggior parte degli organismi a cui siamo interessati ottengono l'umidità dall'aria, non dal suolo. Assorbono il vapore acqueo. Solo alcune specie che si attaccano al substrato hanno la capacità di assorbirne parte dell'umidità.

Utilizzo dei licheni

I licheni in natura hanno molteplici usi: servono come cibo per gli animali (ad esempio, costituiscono i due terzi della dieta delle renne), sono utilizzati dagli uccelli come materiale per la nidificazione, e fungono da rifugio per molte specie di piccoli animali. invertebrati, come acari, scarafaggi, farfalle e lumache. Portano benefici anche alle persone. Un tempo gli estratti dei licheni venivano usati per tingere i tessuti da cui si cucivano, da essi si otteneva il giallo, il marrone, il rosso e il viola.
vernici. I colori intermedi sono stati ottenuti tramite restainazione.

(Cetraria islandica) è utilizzata come sedativo della tosse da più di due secoli. L'acido usnico presente in alcuni licheni viene utilizzato dall'uomo per curare ferite superficiali e tubercolosi.

La ricerca moderna ha trovato in essi antibiotici efficaci contro malattie come la polmonite e la scarlattina. Inoltre, queste piante sono utilizzate nell'industria. Quindi dal lichene Roccella sp. viene estratto uno speciale tornasole: un indicatore chimico che diventa rosso in un ambiente acido e blu in un ambiente alcalino.