Institución educativa municipal "Escuela secundaria No. 9"
Los líquenes son organismos simples y misteriosos.
RESUMEN DE BIOLOGÍA
Completado por: estudiante de noveno grado
Chernikova Alina
Supervisor: Lunina Tatyana
Evgenievna
G. Kashira
2008
1. Introducción página 2
2. Diferencia entre líquenes y otras plantas p.3
3. Componentes de los líquenes y sus relaciones p.4
1) Componente fúngico (micobionte) págs. 4-5
2) Componente de algas (ficobionte) p.5
3) Relación entre hongos y algas
en el cuerpo de un liquen p.5-8
4. Estructura externa e interna del liquen p.8
1) Morfología del liquen talo págs. 8-9
A) Líquenes costrosos p.9-11
B) Líquenes foliáceos págs. 11-12
B) Líquenes fructosos p.13
2) Anatomía del talo del liquen págs. 13-15
5. Fisiológico y ambiental
Características de los líquenes p.15
Métodos de alimentación de líquenes págs. 15-16
Composición química líquenes págs. 16-18
Líquenes – organismos higienómetros págs. 18-19
6. Conclusión p.20-21
7. Apéndice (No. 1,2,3,4) págs. 22-25
8. Lista de referencias p.26
1. Introducción
Los líquenes representan un grupo peculiar organismos complejos, cuyo cuerpo siempre consta de dos componentes: un hongo y un alga.
Ahora todo escolar sabe que la biología de los líquenes se basa en el fenómeno. simbiosis: convivencia de dos organismos diferentes v. Pero hace poco más de cien años, los líquenes eran un gran misterio para los científicos, descubierto por Simon Schwendener en 1867.
Sin embargo, los científicos y las personas conocían los líquenes como organismos mucho antes de que se descubriera su esencia. Incluso el gran Teofrasto, "el padre de la botánica", describió dos líquenes: usnea y rocella. Este último ya se utilizaba para producir tintes. En aquellos días a menudo se les llamaba musgos, Eso algas, también "caos de la naturaleza" y "escuálida pobreza de la vegetación".
Actualmente se conocen más de 20.000 líquenes. Y cada año los científicos descubren y describen decenas y cientos de nuevos especies conocidas.
Actualmente, la liquenología (del latín Lichen - liquen), la ciencia de los líquenes, estudia un conjunto complejo de problemas relacionados con la aparición, estructura, taxonomía, bioquímica, fisiología, distribución y ecología de líquenes.
En abstracto me gustaría revelar la singularidad y la asombrosa organización de estos organismos, su papel en la naturaleza y para los humanos. Hoy en día, la búsqueda de barreras de protección contra especies reactivas de oxígeno es muy relevante. Los líquenes pueden resistir estas formas. El problema de la conservación es grave. ambiente, diagnóstico de su nivel de contaminación. Los líquenes también pueden ayudar con esto. Su estructura y capacidad para adaptarse al medio ambiente ayuda a los científicos a responder muchas preguntas y utilizar sus funciones. Su estructura y capacidad para adaptarse al medio ambiente ayuda a los científicos a responder muchas preguntas y utilizar sus funciones.
2. Diferencia entre líquenes y otras plantas
¿En qué se diferencian los líquenes de otras plantas?
En primer lugar, una característica específica de los líquenes es la convivencia simbiótica de dos diferentes organismos- hongo heterótrofo (micobionte) y algas autótrofas (ficobionte).
En segundo lugar, los líquenes. Forman tipos morfológicos especiales, formas de vida que no se encuentran por separado en los hongos y algas que forman el liquen talo.
En tercer lugar, los líquenes en su conjunto y cada uno de sus componentes por separado se caracterizan por un tipo especial de metabolismo.
En cuarto lugar, la bioquímica de los líquenes es muy específica, la formación en ellos de productos metabólicos secundarios: sustancias de líquenes, que no se encuentran en otros grupos de organismos.
Los líquenes se diferencian de otros grupos de criaturas, incluidos los hongos y las algas de vida libre, por su biología especial: su método de reproducción, crecimiento lento, actitud ante las condiciones ambientales.
Con base en estas propiedades específicas de los líquenes, se puede dar la siguiente definición: los líquenes son organismos cuyo cuerpo (talo) siempre consta de dos componentes: un ficobionte autótrofo y un micobionte heterótrofo, que forman una única convivencia simbiótica, que se distingue por tipos morfológicos libres y especiales. Procesos fisiológicos y bioquímicos.
3. Componentes de los líquenes y sus relaciones.
1) Componente fúngico (micobionte)
Los representantes de tres clases de hongos: ascomicetos, basidiomicetos y ficomicetos, al entrar en contacto con algas, dieron lugar a la formación de líquenes.
La cercanía a los hongos está indicada por la estructura del cuerpo vegetativo del liquen y sus cuerpos fructíferos. El cuerpo vegetativo de un liquen, llamado talo o talo, consta enteramente de hifas fúngicas entrelazadas. Las algas están dispersas en desorden entre las hifas del hongo a lo largo de todo el espesor del talo o están ubicadas en una capa diferenciada separada ligeramente debajo de su superficie. cuerpo vegetativo liquen enteramente vive en el aire. hifas, que forman el liquen talo, son simples o ramificados hilos finos que crecen en la parte superior. Hifas cubiertas cáscara de doble capa, bajo el cual se encuentra protoplasma. Por lo general, las hifas están divididas en células por un tabique transversal.
Una célula vegetativa casi siempre tiene una. centro. La transición de las hifas vegetativas del liquen talo a un estilo de vida aéreo provocó el engrosamiento de sus membranas. El metabolismo aumenta debido al engrosamiento del cordón plasmático con las células vecinas.
El estrecho contacto con las algas aseguró la aparición de algunos tipos específicos de micobiontes de líquenes. gif: buscando y abrazando. Las hifas de búsqueda son ramas laterales de las hifas ordinarias. Después de que las hifas buscadoras descubren las algas, desarrollan ramas laterales que agarran y entrelazan firmemente las células de las algas; esto es cubierta hifas. Otro tipo específico de hifas de liquen es hifas motoras. Surgen en la zona de las algas y sirven para transferir sus células al borde de crecimiento del talo, que normalmente estará formado únicamente por las hifas del micobionte y no contiene algas.
El micobionte del liquen forma talos complejos con capas anatómicas bien diferenciadas, que se encuentran sólo en los líquenes.
2) Componente de algas (ficobionte)
Algas marinas, que se encuentran en el talo de los líquenes, se llaman ficobiontes de líquenes. Según su relación sistemática, pertenecen a varios departamentos: a las algas azul verdosas, verdes, amarillo verdosas y marrones.
Como ha demostrado el estudio de los ficobiontes de liquen, en el talo del liquen se encuentran representantes de 28 géneros de algas.
Las algas en el liquen talo cambian mucho su apariencia. Las algas suelen reproducirse dentro del talo mediante división o aplanosporas.
Las algas líquenes son muy resistentes a las altas temperaturas y pueden tolerar un secado prolongado.
3) La relación entre el hongo y las algas en el cuerpo del liquen.
Más común entre científicos de eso Tener tiempo teoría de la simbiosis mutualista. Los defensores de esta teoría creían que en el liquen talo, el hongo y las algas están en una simbiosis mutuamente beneficiosa: las algas “suministran” al hongo sustancias orgánicas, y el hongo “protege” a las algas del calor y la luz excesivos y le “proporciona” agua y sales inorgánicas.
Encontrado que el hongo recibe sustancias asimiladas por las algas. Sin embargo, para la existencia tanto del hongo como del liquen en su conjunto, es necesario que algas, rodeado por todos lados por hifas fúngicas, después de todo podría vivir y desarrollarse más o menos normalmente. Si el hongo comienza a manifestarse demasiado activamente, infectando a todas las algas sin excepción, él mismo morirá, lo que significa que el liquen dejará de existir.
El hongo debe utilizar sólo una parte de las algas, dejando una reserva: algas sanas y normales, de cuyo contenido podría alimentarse.
Una de las razones del fracaso de estos intentos es el crecimiento extremadamente lento de los líquenes. Los líquenes son plantas perennes. Normalmente, la edad de los talos adultos que se pueden ver en algún lugar del bosque en los troncos de los árboles o en el suelo es de al menos 20 a 50 años. En las tundras del norte, la edad de algunos líquenes tupidos del género Cladonia alcanza los 300 años. El talo en forma de corteza de los líquenes crece sólo entre 0,2 y 0,3 mm por año. .
tupido y líquenes foliosos crecer algo más rápido - en por año su talo aumenta de 2 a 3 mm . Por lo tanto, se necesitan al menos 20 años para cultivar un liquen adulto en el laboratorio. ¡Es difícil realizar un experimento a tan largo plazo!
Es por eso que todas las teorías que intentan explicar las relaciones entre los componentes de los líquenes siguen siendo sólo conjeturas.
4. Estructura externa e interna de los líquenes.
1) Morfología del liquen talo
Los líquenes del talo son muy diversos en color, tamaño, forma y estructura.
Los líquenes vienen en una variedad de colores: blanco, rosa, amarillo brillante, naranja, rojo anaranjado, gris, gris azulado, verde grisáceo, verde amarillento, marrón oliva, marrón, negro y algunos otros. El color del liquen talo depende de la presencia de pigmentos que se depositan en las membranas de las hifas, con menos frecuencia en el protoplasma.
En los líquenes hay cinco grupos de pigmentos: verde, azul, morado, rojo, marrón. El mecanismo de su formación aún no se ha aclarado, pero es bastante obvio que el factor más importante influir en este proceso es luz.
A veces el color del talo depende. del color de los ácidos líquenes, que se depositan en forma de cristales o granos en la superficie de las hifas. El color de los cristales de estas sustancias determina el color de todo el talo. Y aquí el factor más importante, promoviendo la formación de sustancias líquenes, es la luz. Cuanto más brillante es la iluminación en el lugar donde crece el liquen, más brillante es su color. Los líquenes de las tierras altas y las regiones polares del Ártico y la Antártida tienen colores muy brillantes. Las regiones polares y de alta montaña del mundo se caracterizan por una alta transparencia de la atmósfera y una alta intensidad de radiación directa. radiación solar. En tales condiciones, una gran cantidad de pigmentos y ácidos de líquenes se concentran en las capas externas del talo, lo que provoca el color brillante de los líquenes.
Debido a las bajas temperaturas, en la Antártida las precipitaciones sólo caen en forma de nieve. De esta forma no pueden ser utilizados por las plantas. Aquí viene en ayuda el color oscuro de los líquenes.
Debido a la alta radiación solar, los talos de color oscuro de los líquenes antárticos se calientan rápidamente hasta una temperatura positiva, incluso con temperaturas del aire negativas. La nieve que cae sobre estos talos calentados se derrite y se convierte en agua, que el liquen absorbe inmediatamente. Así, se abastece del agua necesaria para los procesos de respiración y fotosíntesis.
Tan diversos como son los colores de los talos de los líquenes, también lo son en sus formas. El talo puede tener la apariencia de una costra, una lámina en forma de hoja o un arbusto. Dependiendo de la apariencia, hay tres principales. tipo morfológico: líquenes crustosos, foliosos y fruticosos.
a) Líquenes de crisol
talo líquenes crustosos Tiene la apariencia de una costra, fuertemente fusionada con el sustrato, de 1-2 mm de espesor. En la naturaleza, a menudo se puede observar cómo los talos de líquenes de crustáceos de pequeño tamaño, fusionándose entre sí, forman grandes manchas en la superficie rocosa de rocas o troncos de árboles, que alcanzan varias decenas de centímetros de diámetro.
Los talos de escamas están estrechamente fusionados con el sustrato mediante hifas centrales. El tipo más primitivo de talo de escamas (y talo de liquen en general) es talo en forma de una fina capa de polvo. Se llama lepra. Los talos de la lepra consisten en grupos de bultos individuales: glomérulos de algas, rodeados de hifas de hongos.
El talo de escamas en forma de dispersos por separado. verrugas o granos.
Un talo de escala más altamente organizado parece corteza sólida y densa.
Todos los tipos enumerados de talo de escamas son de escamas uniformes, porque son idénticos en estructura. forma transitoria entre líquenes crustosos y foliosos es talo escamoso, muy característico de las especies que crecen en suelos en zonas desérticas del globo . En los desiertos, generalmente se pueden ver en la superficie del suelo manchas de color marrón, gris, amarillento y rosado formadas por talos de líquenes escamosos. El diámetro de las escamas oscila entre 2 y 5 mm. hasta 1cm . Son redondos, angulosos, con bordes lisos y ondulados, a veces lobulados.
Dependiendo del sustrato sobre el que crecen los líquenes crustosos, se distinguen entre ellos varios grupos ecológicos: los que se desarrollan en la superficie de las rocas; en la corteza de árboles y arbustos; en la superficie del suelo; sobre madera podrida expuesta.
En la mayoría de los líquenes crustosos, el talo se desarrolla en la superficie del sustrato. Sin embargo, existe otro grupo de líquenes cuyo talo crece completamente dentro de una piedra o la corteza de un árbol.
Otro grupo sumamente interesante de líquenes crustosos son los líquenes con un talo esférico. Se les conoce comúnmente como líquenes nómadas. Los líquenes nómadas se encuentran en regiones áridas del mundo, en estepas de tierras bajas y montañosas, desiertos y, a veces, en regiones al pie de las colinas. Su talo tiene forma esférica y no está adherido al sustrato. Estos grumos se encuentran libremente en la superficie del suelo y el viento o los animales los transportan de un lugar a otro como pequeñas plantas rodadoras. Estilo de vida nómada en regiones áridas Las condiciones llevaron al desarrollo de una capa de corteza gruesa y densa en estos líquenes.
Estos líquenes, principalmente miembros del género Aspicillia, a veces también se denominan “liquen maná”. Érase una vez, en las zonas desérticas, se añadían a los alimentos durante los años de hambruna. Hoy en día, los campesinos argelinos suelen utilizar estos líquenes como alimento para las ovejas.
b) Líquenes foliosos
Los líquenes foliáceos del talo tienen tipo de lámina de la hoja, alcanzando 10-20 cm de diámetro, extendido horizontalmente sobre el sustrato. Lo más característico es su forma redondeada, que se debe al crecimiento horizontal-radial de las hifas.
Un talo que consta de una lámina en forma de hoja se llama monofilo.
Una estructura más compleja es el talo folioso, disecado en muchos lóbulos pequeños. Estos lóbulos vienen en una variedad de tamaños y formas: estrechos y anchos, débil y fuertemente ramificados, planos y convexos, muy cerrados y divididos. En apariencia, se asemejan a encajes hábilmente tejidos, que envuelven los troncos y ramas de los árboles en una funda multicolor.
Un rasgo característico del talo foliar de los líquenes es su estructura dorsoventral, en la que Superficie superior Se diferencia en estructura y color del inferior.
Superficie superior El talo de los líquenes foliosos puede ser liso, ondulado, picado, desnudo, brillante o mate, a menudo rugoso, desigual, cubierto de tubérculos y verrugas. A veces tiene excrecencias de diversas formas, cilios que forman pubescencia o una capa de fieltro.
Superficie inferior también diversa en su estructura, pero su característica distintiva es que casi siempre forma órganos especiales con la ayuda de los cuales el liquen folioso se adhiere al sustrato. En la gran mayoría de los líquenes foliosos, se forman órganos de unión especiales en la parte inferior del talo: rizoides, rizinas o gonfas.
Los líquenes foliosos, en comparación con los líquenes crustosos, son formas mucho más organizadas. En términos evolutivos, resultó ventajoso separar el talo del sustrato, lo que proporcionó una serie de ventajas.
En primer lugar, contiene una capa de aire que favorece un mejor intercambio de gases en las capas internas del talo.
En segundo lugar, la humedad permanece allí por más tiempo, lo que hace que el talo sea más largo tiempo puede estar mojado.
En tercer lugar, en el estrecho espacio entre la superficie del sustrato y el talo se suelen retener diversas sustancias orgánicas e inorgánicas que la planta puede utilizar.
Pero, por otro lado, al separarse del sustrato, el liquen se volvió más vulnerable a factores ambiente externo– exposición al viento, impactos de lluvia y nieve, ataques de animales.
Entre los líquenes foliosos también hay formas nómadas no adheridas. En las tundras montañosas de Siberia y Chukotka, en las laderas secas de las montañas y las suaves colinas, vive un liquen nómada muy hermoso, Cetraria Richardsonian.
c) Líquenes fructosos
talo líquenes frutícolas Tiene tipo de arbusto erecto o colgante, con menos frecuencia excrecencias erectas no ramificadas.
A nivel organizativo, los líquenes frutícolas representan la etapa más alta de desarrollo del talo.
A diferencia de las formas crustosas y foliosas de líquenes, que se caracterizan por el crecimiento horizontal de hifas, los líquenes fruticosos exhiben crecimiento dirigido verticalmente de hifas y crecimiento apical de talos. Esto permite que los líquenes tupidos, al doblar las ramas en diferentes direcciones, ocupen la mejor posición en la que las algas pueden aprovechar al máximo la luz para la fotosíntesis.
Los líquenes talo fruticosos pueden ser diferentes tamaños. La altura de los más pequeños es de sólo unos pocos milímetros y los más grandes, de 30 a 50 cm.
Los talos de los líquenes frutícolas tienen formas muy variadas. Los más simples parecen excrecencias individuales, erectas y no ramificadas. Pero más a menudo, los líquenes tupidos se ramifican y forman un talo en forma de mechones densos y compactos. Muchos líquenes terrestres de bosques y tundra tienen esta forma de talo.
En los lóbulos cilíndricos del liquen, las algas están dispuestas en círculo y así logran una iluminación uniforme desde todos los lados y un aumento máximo en la superficie de asimilación del talo.
2) Anatomía del talo del liquen
En el talo de los líquenes crustosos, las formas más primitivas, sólo se puede distinguir tres capas anatómicas: capa de corteza, capa de algas yo ella y el núcleo. En la mayoría de los líquenes foliosos, formas más avanzadas evolutivamente, debido a la separación de la superficie del sustrato, se forma otra capa de la corteza, en la parte inferior del talo. En tales talos ya se puede distinguir cuatro capas: capa cortical superior, capa de algas, médula y capa cortical inferior. En los líquenes fruticosos con lóbulos planos en forma de cinta, ya se puede distinguir el talo cinco capas anatómicas: dos capas de corteza en las superficies superior e inferior del talo, dos capas de algas, también en los lados superior e inferior de las láminas, y el núcleo. Los líquenes tupidos con lóbulos redondeados tienen una estructura radial: el exterior de los lóbulos de estos líquenes está cubierto con una capa de corteza, debajo hay una capa de algas y la parte central del talo está llena de médula.
Cada una de las capas anatómicas enumeradas del talo realiza una u otra función en la vida del liquen.
La capa de la corteza realiza dos funciones a la vez: protectora y fortalecedora. Protege las capas internas del talo de los efectos del entorno externo. Por tanto, la capa de la corteza de los líquenes suele tener una estructura densa y ser de color grisáceo, marrón, oliva, amarillo, naranja o rojizo.
La capa de corteza también sirve para fortalecer el talo.
Los órganos de unión, los rizoides, generalmente se forman en la capa de la corteza inferior de los líquenes. Ud. líquenes de hojas El género Parmelia produce rizinas.
En la zona de las algas tienen lugar procesos de asimilación y acumulación de dióxido de carbono. materia orgánica. Para el proceso de fotosíntesis, las algas necesitan luz de sol. Por lo tanto, la capa de algas suele estar situada cerca de la superficie superior del talo. Para llevar a cabo los procesos de asimilación y respiración del dióxido de carbono, las algas también requieren un intercambio gaseoso normal. Por lo tanto, las hifas del hongo en la zona están ubicadas sueltas a cierta distancia entre sí.
Debajo de la capa de algas se encuentra la capa central. La función principal de la capa central es conducir aire a las células de algas que contienen clorofila. Por lo tanto, la mayoría de los líquenes se caracterizan por una disposición laxa de hifas en centro. El aire que ingresa al talo penetra fácilmente en las algas a través de los espacios entre las hifas. La mayoría de los líquenes tienen una médula blanca, ya que las hifas de la capa de médula son incoloras. En su superficie se depositan cristales de sustancias liquénicas. Sustancias de liquen tienen una característica importante: insoluble o muy ligeramente soluble en agua fría. Gracias a esta propiedad, los cristales que recubren la superficie de las hifas centrales evitan que se humedezcan. En algunos líquenes frutícolas, la capa de médula, además de conducir, realiza otra función: fortalecer.
¿Cómo penetra el aire en el talo del liquen?
Para llevar a cabo el intercambio de gases normal, se forman aberturas especiales en la superficie del liquen talo en la densa capa de la corteza, órganos especiales que sirven para airear las partes internas de la planta. Se trata de roturas en la corteza a través de las cuales el aire, como a través de pequeñas ventanas, penetra en el talo.
5. Características fisiológicas y ecológicas de los líquenes.
1) Métodos de alimentación de líquenes.
Los líquenes representan un objeto complejo para la investigación fisiológica, ya que constan de dos componentes fisiológicamente opuestos: hongo heterótrofo y algas autótrofas.
Las algas son la única fuente de suministro de sustancias orgánicas al cuerpo. Ella hace la fotosíntesis. Hay observaciones de que muchos líquenes realizan la fotosíntesis en invierno.
Para una actividad fotosintética normal, el talo debe contener una cierta cantidad de agua. Los líquenes absorben agua (en forma de lluvia, nieve, niebla, rocío, etc.) muy rápidamente, pero en toda la superficie de su cuerpo. Los líquenes son capaces de absorber agua en cantidades muy grandes, generalmente hasta el 100-300% de la masa seca del talo. Sin embargo, la liberación de agua por el talo también se produce con bastante rapidez. Los líquenes saturados de agua al sol pierden toda su agua después de 30 a 60 minutos y se vuelven frágiles.
Importante componente en la nutrición el liquen es nitrógeno. Los líquenes absorben compuestos nitrogenados de soluciones acuosas, cuando sus talos están saturados de agua (especies de xanthoria, physcia, caloplaca, etc.). Algunos líquenes son capaces de fijar nitrógeno atmosférico, ya que las algas que contienen (de los géneros Collema, Leptogium, Peltigera, Lobaria, Stikta) tienen esta capacidad. Estos líquenes suelen asentarse sobre sustratos muy pobres en compuestos nitrogenados.
2) Composición química de los líquenes.
Las sustancias fenólicas de los líquenes, los llamados ácidos liquénicos, son un gran grupo de compuestos aromáticos.
Todos los organismos se ven obligados a crear sistemas de protección de múltiples etapas contra formas reactivas dañinas de oxígeno: peróxido de hidrógeno, oxígeno singlete, superóxido, hidroxilo y otros. radicales libres oxígeno. Terapia antioxidante detrás la última década se ha convertido en una de las áreas líderes en desarrollo farmacológico y clínico. Debido a la toxicidad de los antioxidantes sintéticos, existe la necesidad de sustituirlos en la industria alimentaria y medicinal por compuestos naturales. Los líquenes son antioxidantes naturales. Se han estudiado en detalle los depsidones y pigmentos del liquen que, junto con todo un conjunto de estructuras aromáticas, crean en el liquen una pantalla continua para la parte ultravioleta de la luz solar. Los máximos de absorción de la región ultravioleta de los espectros de las depsidonas, atranorina y ácido úsnico encontrados, así como los pigmentos, se superponen entre sí y determinan esta pantalla.
Actividad antimicrobiana del ácido úsnico.. La actividad antibiótica de los líquenes se describió por primera vez en 1944. El antibiótico de líquenes más famoso es el ácido úsnico, que también es una sustancia muy común en los líquenes. Las tres formas de ácido úsnico han sido ampliamente estudiadas para determinar su actividad antimicrobiana en el pasado y se ha descubierto que tienen actividad predominante contra microorganismos grampositivos y acidorresistentes. Desde mediados de este siglo, las preparaciones de ácido úsnico han encontrado uso clínico en varios países. El medicamento binan fue desarrollado en nuestro país. Esta es la sal sódica del ácido úsnico, solución al 1% en aceite o bálsamo de abeto, así como una solución en alcohol. Binan en alcohol (unas gotas) trata perfectamente el dolor de garganta y previene el dolor de garganta; Binan con aceite de abeto trata bien las quemaduras.
Líquenes Se pueden utilizar diferentes especies de sitios de tala. en la industria del perfume para la producción de los llamados resinoides, fijadores de olores para perfumes, colonias y jabones de tocador. Uno de los resultados de los trabajos de investigación sobre compuestos de líquenes aromáticos fue la creación de una colección de estas sustancias.
Hasta ahora, no se ha logrado comprender en gran medida el papel biológico de los compuestos de líquenes aromáticos. La mayoría de los liquenólogos admiten que hacen algo que es difícil de imaginar. No se trata de la extinción de la producción de ácidos liquénicos en el proceso evolutivo, sino de la mejora de estos metabolitos únicos.
3)
Líquenes - organismos - higienómetros
Cada uno de nosotros es testigo y partícipe de los cambios en el entorno natural. Una persona observadora puede notar que alrededor de las grandes ciudades y donde hay una intensa contaminación ambiental por el transporte motorizado, centrales térmicas, empresas de metalurgia ferrosa y no ferrosa, industrias de la construcción o minería, representantes de diferentes especies de animales y plantas, antes comunes aquí, están desapareciendo a un ritmo u otro.
Estos incluyen líquenes.
Los líquenes obtienen todo lo que necesitan para la vida del aire y las precipitaciones y no cuentan con dispositivos especiales para evitar la entrada de diversos contaminantes a sus cuerpos. Particularmente destructivos para los líquenes son varios óxidos que forman ácidos en diferentes concentraciones cuando se combinan con agua. Al ingresar al talo, tales compuestos destruyen los cloroplastos de las algas, se altera el equilibrio entre los componentes del liquen y el organismo muere. Por tanto, muchas especies de líquenes desaparecen rápidamente de zonas sujetas a una contaminación importante.
A mediados del siglo pasado, el clásico de la liquenología V. Nylander llamó la atención sobre la paulatina desaparición de los líquenes de los jardines de Luxemburgo debido al uso de nuevos tipos de combustible y gas para iluminar las calles parisinas.
Esto le dio la base para llamar a los líquenes "higienómetros", cuya composición de especies y su estado en un territorio determinado reflejan la calidad del aire y el confort de las condiciones de vida de la persona misma.
De hecho, los líquenes de larga vida y de crecimiento lento, que reaccionan en condiciones de exposición constante a la contaminación incluso ante un aumento relativamente débil de su concentración, resultaron ser un objeto de bioindicación muy conveniente.
Por supuesto, los datos sobre la composición de especies de líquenes no pueden ser la base para evaluar la concentración real de contaminantes en el medio ambiente.
Sin embargo, no debemos olvidar que desde el punto de vista biológico y desde el punto de vista de la conservación de la naturaleza, las concentraciones reales de contaminantes en el medio ambiente son de poca información. Es mucho más importante conocer el efecto biológico de la acción multivariada de diversos fitotóxicos. La desaparición de representantes de especies sensibles a la contaminación debería ser una señal de peligro para otros organismos, incluido el hombre.
La ausencia de brioria y usnaya, líquenes incrustantes en forma de barba en los árboles se asocia con una contaminación atmosférica grave, ya que los representantes de estas especies reaccionan negativamente incluso a mezclas menores de contaminantes como dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, carbono y otros en el aire.
Y, por supuesto, la causa de la desaparición de muchos líquenes debería ser la destrucción de sus hábitats, la construcción de vastas áreas con edificios residenciales, empresas, la construcción de carreteras y muchos otros procesos que continúan hasta el día de hoy.
Retiro especies individuales de un área específica debería ser una llamada de atención para nosotros. Porque está claro que la calidad del aire en la ciudad requiere la adopción de medidas eficaces y de gran escala para mejorarla.
6. Conclusión
En mi trabajo, traté de hablar sobre uno de los grupos de organismos más misteriosos, menos estudiados y, por lo tanto, más interesantes y sorprendentes: los líquenes. Están muy extendidos por todo el mundo y se encuentran en casi todos los ecosistemas terrestres e incluso en algunos acuáticos. Su papel es especialmente importante en la tundra, la tundra forestal y las biogeocenosis forestales, donde forman una parte notable de la cubierta vegetal.
Al desarrollarse en el suelo, troncos de árboles, cantos rodados y rocas, los líquenes desempeñan un papel determinado en su vida, dinámica y circulación de sustancias. Debido a la singularidad de los líquenes como organismos (crecimiento lento, un tipo especial de nutrición y metabolismo, singularidad de los productos metabólicos), los grupos de líquenes tienen cierta autonomía de desarrollo y una serie de características específicas.
Y, sin embargo, a pesar de cierta autonomía de desarrollo, los grupos de líquenes mantienen ciertas relaciones con otros componentes de las biogeocenosis. Un gran grupo de animales está asociado con los líquenes. Se trata principalmente de invertebrados, pero también hay vertebrados de gran tamaño que se alimentan de líquenes. Vive en “matorrales de líquenes” gran cantidad garrapatas, colémbolos, escarabajos del heno, orugas, escarabajos de las hojas, cucarachas, arañas, chinches, cigarras, escarabajos terrestres, etc.
Utilizando la energía de la luz solar, absorbiendo agua y sales minerales para construir sus cuerpos, los líquenes forman una determinada fitomasa. Junto con la acumulación de fitomasa, en las biogeocenosis también se produce el proceso inverso: la muerte de los líquenes. Como resultado de la descomposición, diversas sustancias contenidas en los talos de los líquenes ingresan al suelo y contribuyen a la acumulación de una serie de elementos químicos en sus capas superiores y a la formación de humus del suelo.
Sus características y, por tanto, sus capacidades aún no han sido completamente estudiadas.
Pero estos hechos individuales, ya conocidos, indican que los líquenes como grupo taxonómico mantendrán sus posiciones en el planeta durante mucho tiempo y, tal vez, sobrevivirán a los humanos. Por supuesto, muchas especies de líquenes desaparecen de determinadas zonas contaminadas. Muchos, pero no todos. Algunos siguen existiendo en estas zonas y, en ocasiones, incluso amplían su área de distribución a sus expensas. Y es necesario tomar medidas para preservar los líquenes, de modo que no sólo los habitantes de las ciudades, sino toda la humanidad puedan existir en la Tierra durante un período más largo.
7. Apéndice No. 1
Apéndice No. 2
Apéndice No. 3
Tipos de líquenes
1, 2 – escala; 3, 4,5,7 – frondoso, 6 – tupido.
Apéndice No. 4
liquen fructoso
liquen folioso
8. Referencias
1. Gorlenko M.V. Algas, líquenes y briofitas, Ed. "Pensamiento", 1988, págs. 67-91.
2. Dombrovskaya A.V., Shlyakov R.N. Líquenes y musgos del norte de la parte europea de Rusia. SP, 2003
3. Palman V.I. Cuando se camina sobre la hierba..., M.: Literatura infantil, 1991.
4. Fedorov A.A. Vida de las plantas (en 6 volúmenes). Volumen tres. M.: Educación, 1977.
5. Boletín del Instituto de Biología. Número 10.M.: 1998
Etimología del nombre
Los líquenes recibieron su nombre ruso por su similitud visual con las manifestaciones de algunos Enfermedades de la piel quien recibió nombre común « liquen" El nombre latino proviene del griego antiguo. λειχήν (lat. liquen) y se traduce como “liquen”, que se asocia con forma característica Cuerpos fructíferos de algunos representantes.
Historia del estudio, posición sistemática.
Uno de formas de vida líquenes - tupidos
Las primeras descripciones se conocen en la Historia de las plantas de Teofrasto, quien indicó dos líquenes: Usnea Y Rocella, que ya se utilizaba para producir tintes. Teofrasto asumió que se trataba de crecimientos de árboles o algas. En el siglo XVII sólo se conocían 28 especies. El médico y botánico francés Joseph Pitton de Tournefort identificó líquenes en su organismo. grupo separado como parte de los musgos. Aunque en 1753 se conocían más de 170 especies, Carl Linneo describió sólo 80, describiéndolas como “un magro campesinado de vegetación” y incluyéndolas, junto con las hepáticas, como parte de las “algas terrestres”.
El principio liquenología(La ciencia de los líquenes) generalmente se considera que data de 1803, cuando Eric Acharius, alumno de Carl Linneo, publicó su obra “Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit” (“Métodos mediante los cuales todos pueden identificar líquenes”). Los separó en un grupo independiente y creó un sistema basado en la estructura de los cuerpos fructíferos, que incluía 906 especies descritas en ese momento.
Líquenes que consisten en un tipo de hongo y cianobacterias (algas verdiazules) ( cianolíquen, Por ejemplo, Peltigera horizontalis) o algas ( ficoliquen, Por ejemplo, Cetraria islandica) de la misma especie se llaman dos componentes; Los líquenes que consisten en un tipo de hongo y dos tipos de fotobiontes (una cianobacteria y un alga, pero nunca dos algas o dos cianobacterias) se llaman tres componentes(Por ejemplo, estereocaulón alpinum). Las algas o cianobacterias de los líquenes binarios se alimentan de forma autótrofa. En los líquenes de tres componentes, el alga se alimenta de forma autótrofa y la cianobacteria aparentemente se alimenta de forma heterótrofa, realizando la fijación de nitrógeno. El hongo se alimenta heterótrofamente de asimilados de los socios de simbiosis. Actualmente no se ha llegado a un consenso sobre la posibilidad de la existencia de formas de vida libre de simbiontes. Se tenía experiencia en aislar todos los componentes de los líquenes en cultivo y posterior reconstrucción de la simbiosis original.
De las especies de hongos conocidas, alrededor del 20% participan en la formación de líquenes, principalmente ascomicetos (~98%), el resto son basidiomicetos (~0,4%), algunos de ellos, al no tener reproducción sexual, se clasifican formalmente como deuteromicetos. . También hay actinolíquenes, en los que el lugar del hongo lo ocupan procariotas miceliales, actinomicetos. El fotobionte está representado en un 85% por algas verdes; existen 80 especies de 30 géneros, la más importante es; trébouxia(incluido en más del 70% de las especies de líquenes). De las cianobacterias (en el 10-15% de los líquenes), participan representantes de todos los grandes grupos, excepto oscilatorios, más común Nostoc. Las formas de heterocistos son comunes. Nostoc, escitonema, Calothrix Y Fischerella. En el liquen talo, las células de cianobionte pueden modificarse estructural y funcionalmente: su tamaño aumenta, su forma cambia, el número de carboxisomas y la cantidad de material de membrana disminuyen, el crecimiento y la división celular se ralentizan.
Se observa un delicado equilibrio en las relaciones entre los componentes, así, la división de las células del fotobionte se coordina con el crecimiento del hongo. El micobionte recibe del fotobionte los nutrientes que éste produce mediante la fotosíntesis. El hongo crea un microclima más óptimo para las algas: las protege de la desecación, las protege de la radiación ultravioleta, asegura la vida en sustratos ácidos (que les aportan fosfatos) y suaviza los efectos de muchos otros. factores desfavorables. De alga verde llegar alcoholes polihídricos, como ribitol, eritritol o sorbitol, que el hongo absorbe fácilmente. Las cianobacterias aportan al hongo principalmente glucosa, así como sustancias que contienen nitrógeno que se forman debido a la fijación de nitrógeno que llevan a cabo. No se detectó ningún flujo de sustancias del hongo al fotobionte.
Estructura externa
Los líquenes vienen en una amplia variedad de colores.
Los líquenes vienen en una amplia gama de colores, desde el blanco hasta el amarillo brillante, marrón, lila, naranja, rosa, verde, azul, gris y negro.
Los líquenes se clasifican según su apariencia:
- Escala. El talo de los líquenes crustosos es una corteza ("escama"), la superficie inferior crece estrechamente con el sustrato y no se separa sin daños importantes. Esto les permite vivir en laderas empinadas de montañas, árboles e incluso muros de hormigón. A veces, el liquen costroso se desarrolla dentro del sustrato y es completamente invisible desde el exterior;
- Frondoso. Los líquenes foliáceos tienen apariencia de placas. Diferentes formas y tamaño. Están más o menos unidos al sustrato mediante crecimientos de la capa cortical inferior;
- Tupido. En los líquenes frutícolas morfológicamente más complejos, el talo forma muchas ramas redondas o planas. Crecen en el suelo o cuelgan de árboles, restos de madera y rocas.
Reproducción
Los individuos del micobionte se reproducen de todas las formas y en un momento en que el fotobionte no se reproduce o se reproduce vegetativamente. El micobionte, como otros hongos, también puede reproducirse sexual y asexualmente. Las esporas sexuales, dependiendo de si el micobionte pertenece a marsupiales o basidiomicetos, se denominan asko- o basidiosporas y se forman en consecuencia en Askas (bolsas) o basidios.
liquen apotecio
Al reproducirse, los líquenes ascomicetos forman cuerpos fructíferos, que se pueden dividir en dos. grandes grupos: apotecia y peritecia:
- apotecio Suele ser una cama redondeada. En el lecho hay bolsas entre los extremos de las hifas que no contienen esporas, formando una capa abierta llamada himenio;
- Peritecios tiene una estructura más o menos esférica, casi cerrada, dentro de la cual se encuentran ascos, las ascosporas se liberan a través de los poros del cuerpo fructífero.
El micobionte también puede producir asexuales. picnosporas (picnoconidias) madurando en picnidios- Son sacos esféricos o en forma de pera integrados en el lecho del cuerpo fructífero y que representan hifas especializadas. Los picnidios suelen reconocerse como puntos negruzcos en la cama. Los picnoconidios se derraman y dan lugar a un nuevo talo. Los picnidios forman hifas, que penetran en las células de las algas con haustorios. Las sustancias líquenes y las lectinas pueden desempeñar un papel importante en el reconocimiento y selección de fotobiontes.
Todas las esporas no miden más que unas pocas milésimas de milímetro. Se propagan por el aire y pueden, si llegan a capas superiores de la atmósfera, desplazarse a largas distancias y, a veces, por todo el mundo, colonizando así incluso sustratos aislados.
La cuestión de cómo emerge de nuevo una nueva comunidad de micobiontes y fotobiontes aún no se ha resuelto por completo. Antes de unirse con un fotobionte libre, un micobionte debe encontrarlo y ponerlo bajo su control. Ambos aparentemente ocurren cuando ambos socios están en un estado de hambre y en extrema necesidad de nutrientes. Incluso en el laboratorio, sólo en tales condiciones es posible a partir de dos organismos individuales crea uno.
Muchos líquenes fruticosos y foliosos en condiciones favorables dar estructuras especializadas de reproducción vegetativa, que consisten en células de algas entrelazadas con hifas de hongos:
- isidía- Son excrecencias del talo en forma de alfiler, botón, hoja o ramita pequeña. Cuando se exponen al viento, al agua o incluso a un ligero toque, se desprenden;
- soredia Se forman dentro del liquen, luego salen y se rompen, rociando el contenido, que son los llamados. diáspora, por regla general, unidos en pequeños paquetes, cuando se agrandan, su superficie se vuelve granulada o polvorienta.
La isidia y la soredia se transmiten por el viento, la lluvia y los animales. Al colocarse sobre un sustrato adecuado, germinan dando lugar a un nuevo liquen. La propagación vegetativa también puede realizarse mediante fragmentos del talo no adaptados específicamente para este fin.
Ecología
Debido a su crecimiento muy lento, los líquenes pueden sobrevivir solo en lugares que no estén cubiertos de otras plantas, donde haya espacio libre para la fotosíntesis. En zonas húmedas, a menudo pierden terreno frente al musgo. Además, los líquenes exhiben mayor sensibilidad a la contaminación química y pueden servir como indicadores. La resistencia a condiciones desfavorables se ve facilitada por una baja tasa de crecimiento, la presencia de varias maneras extracción y acumulación de humedad, mecanismos de protección desarrollados.
Los líquenes generalmente tienen necesidades de consumo modestas. minerales, recibiéndolos, en la mayor parte, por el polvo del aire o por el agua de lluvia, por lo que pueden vivir en superficies abiertas y desprotegidas (piedras, cortezas de árboles, hormigón e incluso metales oxidados). La ventaja de los líquenes es su tolerancia a condiciones extremas(sequía, altas y bajas temperaturas (de -47 a +80 grados Celsius, alrededor de 200 especies viven en la Antártida), ácidas y ambiente alcalino, Radiación ultravioleta). En mayo de 2005 se llevaron a cabo experimentos con líquenes. Rhizocarpon geográfico Y Xanthoria elegans, lo que demostró que estas especies pudieron sobrevivir al menos durante unas dos semanas fuera de la atmósfera terrestre, es decir, en condiciones extremadamente condiciones desfavorables.
Muchos líquenes son específicos del sustrato: algunos crecen bien sólo en rocas alcalinas, como piedra caliza o dolomita, otros en rocas de silicato ácidas y sin cal, como cuarzo, gneis y basalto. Los líquenes epífitos también prefieren ciertos árboles: eligen la corteza ácida de las coníferas o del abedul o la corteza básica del nogal, el arce o el saúco. Varios líquenes actúan como sustrato para otros líquenes. A menudo se forma una secuencia típica en la que varios líquenes crecen uno encima del otro. Hay especies que viven constantemente en el agua, por ejemplo, verrucaria serpuloides.
Los líquenes, como otros organismos, forman comunidades. Un ejemplo de asociaciones de líquenes es la comunidad. Cladonio-Pinetum- pinares liquénicos.
Papel en la formación del suelo.
Los líquenes secretan ácidos que favorecen la disolución del sustrato y, por tanto, participan en los procesos de meteorización. Contribuyen significativamente a los procesos de formación del suelo. Los líquenes, uno de los "pioneros" de las biocenosis, son, por regla general, los primeros organismos que pueblan el sustrato en el proceso de sucesión primaria.
En rocas y acantilados, los líquenes son organismos primordiales importantes. Se adhieren a la superficie de la roca o incluso penetran en su interior. Al mismo tiempo cambian mucho. apariencia rocas, especialmente su color, y forman depresiones a su alrededor. Por ejemplo, cuando los representantes del género verrugaria se asientan sobre piedra caliza, que está cubierta de depresiones negras de peritecios, los cuerpos fructíferos del liquen. Después de su muerte, la superficie de la roca queda densamente salpicada de hoyos. Entonces aparece en ellos una capa verde de algas. A pesar de la rareza de estas especies, juegan papel importante en la erosión y la formación del suelo, a menudo cubriendo rocas por todas partes. Los líquenes no diferencian entre sustratos naturales y artificiales, cubriendo paredes, techos, cercas, lápidas y otras estructuras.
Líquenes y animales
Nido de chorlito de alas marrones ( Pluvialis dominicana), hecho de liquen
El papel de los líquenes en la vida de los animales es especialmente importante en el extremo norte, donde la vegetación es escasa; en los meses de invierno constituyen aproximadamente el 90% de la dieta de los ciervos; El musgo (musgo de reno) es especialmente importante para los ciervos ( cladonia) que utilizan sus cascos para salir incluso de debajo de la capa de nieve. Los alces también utilizan esta fuente de alimento. La capacidad de consumir líquenes se debe a la presencia de una enzima. liquenasa.
Medicamentos
Los líquenes también se utilizan desde hace mucho tiempo como remedio medicinal, como señaló Teofrasto. Se sabe que lobaria pulmonar utilizado en la Edad Media contra las enfermedades pulmonares.
Los líquenes se utilizan en la medicina popular y también contienen; amplia gama ingredientes de interés farmacéutico. Por ejemplo, Cetraria Islandesa ( Cetraria islandica) se añade a los medicamentos para la tos y a los somníferos ( Usnea) Se descubrió el antibiótico ácido úsnico, utilizado para tratar la piel y otras enfermedades. Los polisacáridos (sarcoma-180) son de interés para los oncólogos.
indicación de liquen
Liquen Usnea filipendula crece sólo en lugares con muy alta calidad aire
Los líquenes son organismos indicadores (bioindicadores) para determinar las condiciones ambientales, en particular la calidad del aire ( indicación de liquen). Alta sensibilidad Los líquenes a la contaminación se deben al hecho de que la interacción de sus componentes es fácil de alterar. Desde el aire o con la lluvia entran sin obstáculos al liquen junto con nutrientes y sustancias toxicas Esto sucede porque los líquenes no tienen órganos especiales para extraer la humedad del sustrato, sino que la absorben con todo el talo. Por tanto, son especialmente vulnerables a la contaminación del aire.
primeros informes sobre muerte masiva Los líquenes en zonas de ciudades industrializadas aparecieron en la segunda mitad del siglo XIX. La razón principal fue el aumento del contenido de dióxido de azufre en el aire. Mientras tanto, el uso de filtros de azufre en equipos industriales y convertidores catalíticos en automóviles ha mejorado la calidad del aire, de modo que hoy en día los líquenes son grandes ciudades reunirse a menudo.
Liquenometria
Debido a que los líquenes viven mucho tiempo y crecen a un ritmo constante, se pueden utilizar para determinar la edad de la roca (retroceso del glaciar o el momento de la construcción de un nuevo edificio) ( liquenometria)
- Los líquenes crecen muy lentamente, pero viven mucho tiempo. Pueden vivir cientos e incluso miles de años. Se encuentran entre los organismos más longevos.
- El cuerpo de un liquen (también llamado talo, talo), a diferencia de las plantas, no está dividido en raíces, tallos y hojas.
- Por estructura externa Los líquenes se dividen en tres grupos: si el talo se adhiere firmemente al sustrato en forma de placa, escamas y costras de varias formas, entonces estos líquenes se denominan líquenes de escamas. Si los talos de los líquenes parecen placas (lóbulos) más o menos disecados, se les llama foliados. Si los líquenes tienen un talo tupido que consiste en erectos en diferentes grados columnas ramificadas (podecio), se llaman tupidas.
- Los líquenes, sin raíces, están bastante firmemente adheridos al sustrato mediante excrecencias especiales ubicadas en la parte inferior del talo.
- Líquenes recibidos nombre ruso por su similitud visual con las manifestaciones de ciertas enfermedades de la piel, denominadas colectivamente “líquenes”. El nombre latino también proviene del latín liquen y se traduce como "liquen".
- El fósil de liquen más antiguo reconocido, encontrado en esquisto silíceo, tiene unos 400 millones de años.
- Los líquenes son tan resistentes que crecen incluso donde no hay otra vegetación, por ejemplo, en el Ártico y la Antártida. Los organismos vivos aquí tienen que vivir bajo condiciones muy temperaturas bajas. Las precipitaciones siempre caen en forma de nieve y los líquenes no pueden absorber agua en esta forma. Pero el color negro del talo le ayuda. La superficie oscura del cuerpo del liquen, debido a la alta radiación solar, se calienta rápidamente incluso a bajas temperaturas. La nieve que cae sobre el talo calentado se derrite. El liquen absorbe inmediatamente la humedad que aparece, proporcionándose el agua que necesita para la respiración y la fotosíntesis.
- En climas cálidos y secos, los líquenes se secan y, a veces, incluso se convierten en polvo. Pero en cuanto llueve, las diminutas motas de polvo de la planta vuelven a la vida.
- Por tanto, los líquenes penetran en lugares inadecuados para el crecimiento independiente a largo plazo de hongos y algas. Son los primeros en colonizar superficies sin vida, en particular piedras, e inician el proceso de formación del suelo necesario para el desarrollo de este entorno por parte de las plantas. Los líquenes vivos y muertos, el polvo y los granos de arena acumulados en ellos crean una fina capa de suelo desnudo en la que pueden arraigar musgos y otras plantas terrestres. Los musgos y las hierbas, al crecer, dan sombra a los líquenes del suelo, los cubren con partes muertas de sus cuerpos y los líquenes desaparecen de este lugar con el tiempo.
- Ciertos tipos de líquenes se consideran manjares en China y Japón.
- Otros líquenes tienen propiedades antimicrobianas y se utilizan con fines medicinales.
- Los líquenes son organismos bioindicadores; sólo crecen en lugares respetuosos con el medio ambiente, por lo que no los encontrará en las grandes ciudades ni en las zonas industriales.
- Hay tipos de líquenes que se utilizan como tintes.
- Se ha nombrado una nueva especie de liquen en honor al 44º presidente de los Estados Unidos, Barack Obama. Fue inaugurado en 2007 durante investigación científica en la isla Santa Rosa (California) Esta es la primera especie de organismo vivo en la tierra que lleva el nombre del presidente Obama.
Foto de líquenes de Karelia
En estas fotografías hay líquenes que conocí en los bosques de Karelia:
En estas fotografías hay líquenes que conocí en los bosques de Karelia:
