Курсовая работа: Особливості будови і життєдіяльності лишайників
Характерна біологічна особливість лишайників – утворення так званих лишайникових кислот, які відкладаються на поверхні гіф у вигляді кристалів, паличок і зерняток.
Лишайники – рослини-піонери. Руйнують виділеннями субстрат, підготовляючи умови для зростання інших рослин. Лишайники служать укриттям і їжею для багатьох безхребетних рослин. Ними живляться і деякі крупні хребетні.
Лишайники широко використовує людина в своїй господарській діяльності. Перш за все це цінний корм для північних оленів. Частково їх вживає в їжу і людина. Із лишайників дістають спирт, лакмус, фарби, та використовують як сировину для парфумерної промисловості, в медицині для виготовлення ліків.
1.4. Опис та характеристика цетрарії ісландська
Цетрарія ісландська (ісландський мох): Cetraria Islandica L
Наукова латинська назва рослини походить від слова «cetra» — невеликий шкіряний щит. Цю назву дали лишайникові за подібність апотеції верхівки слані до невеликого щита, який ще за часів Римської імперії носили римські легіонери.
Застаріла назва цетрарії «ісландський мох» закріпилася за даною рослиною ще із середньовічних часів, оскільки тогочасні вчені не вбачали великої різниці між мохами і лишайниками, до яких насправді належить ця рослина.
Ботанічна систематика
Представники роду Cetraria були відомими ще за життя Ліннея, у якого серед 80 описаних ним лишайників 6 видів віднесені до роду Сetraria. Лінней відніс цетрарію, як і більшість лишайників, до класу Lichen, до якого належать Lichen islandicus, Lichen juniperus, Lichen capiratus та інші види. Вказані вище лишайники отримали свою сучасну ботанічну родову назву тільки у1803р.,колиАхарікусвпер-у 1803 р., коли Ахарікус вперше описав представників даного роду і перейменував їх на Сetraria. Всього Ахарікус описав 8 видів, причому для чотирьох із них вказано було по одній різновидності. У 1825 р. А. Фріс поділив рід Сetraria на 2 секції: Physcia i Squamaria. У 1848 р. Тукерман, посилаючись на Е. Фріса, встановив 2 секції: Cartilaginea i Membranacaeae. У 1855 р. Кербер запропонував виділити в роді Сetraria 2 секції: Eucetrarіа, яка має прямостоячу листувату слань, і Platysma, що має типову листувату приплюснуту слань. У першу секцію Кербер відніс такі види, як C. Odontella,
C. Islandica, C. Aucullata i C. nivalis, а до другої — C. juniperina, C. Pinastri, C.oakisiana, C. Laureri, C. fallax, C. glauca і C. saepincola. У 1858 р. Нюландер при опрацюванні даного роду розбив Сetraria на 2 самостійних, незалежних один від одного роди, поклавши за основу такого поділу різницю у формах конидіїв. Представників з шиловидними і циліндричними формами, дещо потовщеними на одній або обох конідіях, він виділив у рід Platysma. До цього роду Нюландер відніс Platysma nivale, Pl. Aucullatum, Pl. Complicatum, Pl. Glaucum та інші відомі види.Представники із короткими і цилі-ндричними конідіями він виділив у рід Сetraria. Cюди він відніс такі види, як Cetraria islandica, C. nigricans та інші. Види Nephromopsis Cornicularia даний систематик розподілив між двома вищевказаними родами.
У 1871–1874 рр. Ф. Фріс, а в 1906–1911 рр. А. А. Єленкін не погодились із нюландерським поділом Cetraria, враховуючи недоцільність виводити форму конідіїв як родову ознаку, оскільки вона не вказує на жодні мор-фологічні відмінності. У 1909 р. Ваніо запропонував новий поділ Cetrariа на 2 підроди, який грунтується на присутності або відсутності псеудоцифел у різних представників даного роду. Види, що мають псеудоцифели, він об’єднав у підрід Stigmatophora i відніс до нього Cetraria islandica, C. hiascens,C. Richardsonii, C complicata та ін. Види, у яких були відсутні псеудоцифели, він об’єднав у підрід Eucetraria. З критикою вказаного поділу вказаного роду виступив Н. Окснер, який вважав такий поділ штучним, бо, розглядаючи взірці деяких лишайників, він не знайшов псеудоцифел у менш розвинутих лишайників. Крім цього, близькі один до одного такі види, як Cetraria islandica, C.cuculata, згідно поділу Ваньо, належать до різних підродів.
У 1926 р. А. Цальбрукнер поділив рід Cetraria на 3 секції: Platysma, Eucetraria i Corniculata. Проте Дю Рі у своїй праці «Synopsis lichenum», написаній у 1926 р., вважає секцію Corniculata самостійним видом. З цим пізніше погоджується А. Цальбрукнер, який у 1930 р. за родом Cetraria зберіг тільки 2 секції: Eucetraria i Platysma.
У 1943 р. Резенен у своїй системі лишайників ділить рід Cetraria на дві секції: Stigmatophora i Eucetraria. Проте даний сестематик не описав види у повному об’ємі.
В даний час більшість ліхенологів погоджується із систематикою роду Cetraria за Цальбрукером (1930 р.), згідно якої вид Cetraria islandica входить у секцію Eucetraria роду Cetraria.
В залежності від субстрату цетрарію ісландську одні науковці відносять до групи надгрунтових лишайників, зокрема до групи листуватих і кущистих лишайників, що ростуть на різних грунтах. Деякі ліхенологи відносять цетрарію до груп епілітних і епіфітних лишайників, що ростуть на зам- шілих субстратах (зогнилих пнях і стволах дерев) і дуже рідко — на голих каменях.
В залежності від рН-середовища цетрарія ісландська належить до групи лишайників, які ростуть на сильнокислих грунтах, зокрема даний лишайник росте на кислих грунтах з рН 4,2–4,6. (Питеранс А., 1974).
Ботанічний опис
Цетрарія як лишайник не однорідний рослинний індивідиум, а симбіоз двох організмів, із яких один належить до царства грибів (переважно сумчатих), а інший — до зелених або синьо-зелених водоростей. Обидва ці організми настільки тісно поєднані один з одним, нібито належать до єдиного цілісного організму.
Цетрарія ісландська є багаторічним листовидно-кущевим лишайником, що має кущисту прямостоячу, рідше розпростерту слань або талус, і складається із майже компактних вертикальних лопатей. Лопаті неправильно-стрічкоподібні, шкірясто- хрящові, вузькі, плоскі, заввишки до 10 см і завширшки 0,3–5,0 см, з короткими темними війками зеленувато-брунатні або з різними відтінками коричневого кольору, в залежності від освітлення, біля основи з червонуватими плямами, матові або деколи блискучі з нижньої сторони, деколи світліші або однакового кольору з обидвох сторін. Нижня сторона рясно вкрита білими плямами (псевдоцифелами) різної форми. Краї лопатей дещо завернені доверху. Війки біля основи великі (деколи вони повністю відсутні), висихаючи, набувають темно-коричневого кольору.
У цетрарії іноді розвиваються соредії або апотеції, іноді — соредії або іридії. Апотеції, або плодові тіла, розвиваються на кінцях сильно розширених лопатей. Вони тарілкоподібні, коричнуваті, майже однакового кольору зі сланню, з плоским або дещо опуклим диском до 1,5 см з дещо зубчатим краєм. В апотеціях розвиваються сумки, наповнені спорами, які можна побачити під мікроскопом. Спори одноклітинні, безбарвні по 8 шт. у кожній сумці, еліпсовидні.
Цетрарія ісландська, як і більшість видів роду Cetraria, має надзвичайно повільний ріст у порівнянні із іншими представниками лишайників. Для розвитку даного виду потрібні сприятливі умови з одного боку — для гриба, з іншого — для водорості. Проте деколи ці умови бувають несприятливими. Для більшості лишайників роду Cetraria характерним є інтеркалярний ріст, тобто будь-яка частина лишайника може дати ріст новим особинам, який в умовах Арктики відбувається грубо-механічним і вегетативним шляхом. За допомогою вітру, оленів та людської діяльності кусочки ісландського моху розносяться по тундрі на великі площі, поки не причепившись до субстрату, обломки лишайника не почнуть відростати у вигляді нових особин (Рассадина К. А., 1950).
Ареал, поширення, ресурси
Cetraria islandica є космо-політичним елементом флори земної кулі. Данийлишайникши-Даний лишайник широко поширений в Європі, Азії, Африці, Америці та Австралії. Це — типовий представник соснових борів, дюн, відкритих безплідних просторів. Цетрарія поширена в усій північній півкулі аж до арктичного поясу. Ісландський мох росте в тундрі, сухих соснових борах північної частини лісової зони, в усіх високих горах (у високогірній мохово-лишайниковій тундрі), піднімаючись до висоти 1500 м над рівнем моря і вище. Поширений на кам’янистих і трав’янистих ділянках, на торфовищах, високогірних полянах, в гірських лісах, деколи — на корі старих пнів. Зустрічається в Північній і Середній Європі, у тундрі і лісовій зоні Сибіру, в Україні — в Карпатах. В Європі крім Карпат росте в Альпах, Балканах і Піринеях. Росте безросередньо на грунті, рідше — на прогнилій корі та на старих пнях. У північній частині Росії цетрарія ширше поширена у європейській, ніж в азіатській частині. Росте також у горах Кавказу, Алтаю, Саян і Далекого Сходу.
Цетрарія ісландська росте переважно на піщаних незатінених місцях, подекули утворюючи чисті зарості. Також часто зустрічається у сос-нових борах і в заростях вересу, де росте невеликими групами і поодинокими екземплярами серед інших лишайників, мохів і вищих рослин. Цетрарія є типовою рослиною боліт, лісотундри і тундри, де росте разом з іншими лишайниками.
Цетрарія ісландська є поліморфним видом, у якого в залежності від освітлення, зволоження та інших факторів змінюється як забарвлення, так і розміри лопатей і слані. Цетрарія ісландська розвивається тільки в умовах частого повітря у екологічно чистих регіонах. Завдяки вказаному фактору цетрарія є індикатором чистоти у промислових індустріальних районах. Даний фактор може знайти безпосереднє практичне застосування в наш час при вирішенні глобальних екологічних проблем.
Лишайники - індикатори кислотних дощів
Азотне забруднення є екологічною проблемою, що привертає всю більшу увагу у Великобританії і Західній Європі протягом останніх десяти років. За минуле сторіччя концентрація нітратів в дощовій воді на території північно-західної Європи збільшилася приблизно в три рази. Оксиди азоту, згорання, що утворюються в результаті, а також що поступають безпосередньо в грунт в сухому вигляді, приводять до підвищення концентрації нітратів в осіданнях. Можливо, викиди аміаку в результаті інтенсивного розвитку скотарства збільшувалися ще різкіше. Дешеві методи вимірювання змісту аміаку в повітрі (дифузні трубки) все ще не до кінця розроблені, і найбільш докладні карти, що показують викиди аміаку в різних районах Великобританії і Нідерландів, створювалися за наслідками інвентаризацій худоби.
Хімічний склад дощової води у Великобританії вимірюється щонеділі на 32 ділянках в сільській місцевості, розкиданих по всій країні. Дані, отримані на цих ділянках, показують, що існують заметниєразлічия по районах відносно концентрації як нітратів, так і амонія. Особливу заклопотаність викликає те, що надходження в середу азоту, що збільшується, приведе до екологічних змін в екосистемах з обмеженим змістом азоту, таких як пустки і альпійська тундра. Існують свідоцтва того, що Calluna-пустки і високогірні Racomitrium-nycтоши захоплюються продуктивнішими трав’янистими рослинами, папоротями (наприклад, Pteridium aquilinum) і мохами. Найбільш яскраво виражені приклади таких змін спостерігаються в Нідерландах, де Calluna-nycтоши трансформувалися в трав’яні угіддя.
Викиди аміаку відбуваються практично на рівні грунту; надходження його йде поблизу джерел емісії. З іншого боку, оксиди азоту викидаються через високі труби і транспортуються “через континенти”. Існують побоювання, що кислотний дощ, що формується в Західній і Центральній Європі і промислових районах Північної Америки, викликає “добриво”, в основному, обмежених в азоті екосистем тайгових арктичних регіонів. Проте ситуація тут ускладнюється тим фактом, що велика частка щорічних опадів випадає у вигляді снігу. Відповідно, велика частина азоту, що щорічно поступає, звільняється у відносно короткий відрізок часу, під час весняного танення снігу. Це може призводити до того, що велика частина забруднюючого азоту, що міститься в талій воді, мине наземні екосистеми, оскільки наземна біота недостатньо активна в цей час. роки для того, щоб уловити цю притоку азоту. Так це чи ні, на даний момент невідомо.