и разнообразие лишайников

Лабораторная работа № 9

Материал:коллекция главнейших видов накипных, листоватых и кустистых лишайников; раздаточный материал талломов гипогимнии, псевдоэвернии, ксантории, кладонии для изучения анатомического строения таллома, апотеция и органов вегетативного размножения.

Тема: Морфо-анатомическое строение, органы размножения

и разнообразие лишайников

· Класс сумчатые (Ascolichenes)

· Pод лецидея (Lecidea); род Леканора (Lecanora)

· Вид ксантория настенная или стенная золотянка (Xanthoria parietina)

· Вид гипогимния вздутая (Hypogymnia physodes)

· Вид кладина оленья (Cladina rangiferina)

· Вид цетрария исландская (Cetraria islandica)

· Род уснея (Usnea)

· Вид псевдоэверния (Pseudoevernia furfuracea)

Талломы лишайников по внешнему виду делятся на: накипные или корковые, листоватые и кустистые(рис. 46). Обитают на разных субстратах, формируя экологические группы лишайников: эпилитные – на каменистом субстрате; эпигейные – на почвах (песчаных, торфянистых и др.); эпифитные – на коре деревьев; эпифильные – на хвое; эпиксильные – на обработанной и гниющей древесине.

По анатомическому строению талломы бывают:

гомеомерные– состоят из сплетения гиф, среди которых равномерно распологаются клетки водоросли (рис. 47). У видов рода коллема (Collema);

гетеромерные– состоят из хорошо различимых слоев (рис. 47). Верхняя кора образована плотным сплетением гиф с пигментированными клетками, выполняющими защитную функцию и придающими окраску таллому. Альгальный слой – 1–2 слоя клеток водорослей среди рыхло расположенных гиф гриба (функция фотосинтеза и накопления продуктов ассимиляции). Сердцевина – рыхлое сплетение гиф с толстостенными оболочками (легко набухают и удерживают воду) и тонкостенными (не смачиваются водой и заполнены воздухом). Функция – поддержание внутри таллома определенной влажности и воздушного режима, а также прикрепление, т. к. здесь формируются пучки гиф – ризины, которые прорывают нижний слой и прикрепляют таллом к субстрату. Нижняя кора образована плотным сплетением гиф, выполняющим защитную функцию. Этот слой обычно повреждается при отделении лишайника от субстрата и на срезе отсутствует. В природе он плотно срастается с субстратом при помощи ризин или отдельных гиф – ризоидов. Такой таллом характерен для листоватых лишайников, у кустистых же – имеет радиальное строение (рис. 47), и срастаются с субстратом только своим основанием, где формируется плотный пучок гиф из сердцевинного и корового слоев – гомф.

Рис. 46. Морфологические формы слоевища лишайника (по: Гордеева и др., 1953, Курс низших растений, 1981).

А – накипный: 1 – на коре дерева Graphis scripta, 2 – на камне; Б – листоватый: 1 – Xanthoria parietina;

2 – Hypogymnia physоdes; В – кустистый: 1 – Cladina sp., 2 – Evernia prunastri, 3 – Usпеа sp.

Рис. 47. Анатомическое строение слоевища лишайника (по: Курс низших растений, 1981).

А – вертикальный разрез гомеомерного слоевища: 1 – клетки фотобионта, 2 – гифы гриба; Б – вертикальный разрез гетеромерного слоевища: 1 – верхняя и нижняя кора, 2 – зона водорослей (альгальная зона, гонидиальный слой), 3 – сердцевина, 4 – ризины (пучки гиф); В – поперечный (а) и продольный (б) разрез гетеромерно-радиального слоевища Usnea: 1 – коровый слой, 2 – альгальный слой, 3 – сердцевина (центральный тяж)

Органы вегетативного размножения лишайников:

соредии–образуются в альгальном слое, представляют собой одну или несколько клеток водоросли, оплетенных гифами гриба, при созревании разрывают верхний корковый слой и выходят в виде порошащегося налета. Скопления соредий называются соралями; изидии– выросты слоевища, состоящие из нескольких клеток водоросли, оплетенных гифами гриба и покрытых корой, лобули – маленькие чешуйки, расположенные вертикально на поверхности или по краямслоевища и напоминающие изидии (рис. 48).

Рис. 48. Структуры вегетативного размножения лишайников (по: Курс низших растений, 1981, Гордеева и др., 1953).

А – сораль; Б – отдельные соредии; В – лобули на апотеции Peltigera canina; Г – внешний вид слоевища Pseudoevernia furfuracea с изидиями; Д – вертикальный разрез слоевища с изидиями

Структурами для созревания сумок с сумкоспорамиявляются плодовые тела (апотеции), перитеции или гастеротеции.

Апотеции состоят из плодущего диска, одетого снизу и с боков валиком (рис. 49). На разрезе заметны 3 слоя: эпитеций (верхняя часть плодоносящего слоя, образованного верхушками парафиз), теций, или гимениальный слой (сумки и парафизы), гипотеций, или субгимениальный слой, где закладываются сумки. Существуют следующие виды апотециев лишайников: леканоровые – валик (слоевищный край, содержащий водоросль и гифы), имеет светлую окраску, отличающуюся от диска, водоросли находятся и в слоевище под апотецием (рис. 49, Б); лецидеевые – валик (собственный край, состоящий только из гиф гриба) и диск и твердые, темного цвета; биаторовые – похожи на лецидеевые, но более мягкие и яркой окраски (желтые, розовые, красные) (рис. 49).

Рис. 49. Строение апотеция лишайника (по: Курс низших растений, 1981, Гордеева и др., 1953).

А – слоевище Physcia pulverulenta с апотециями: 1 – апотеций; Б – разрез леканоринового апотеция лишайника; В – часть апотеция при большом увеличении: 1 – гимениальный слой:

а – сумки, б – парафизы, 2 – гонидиальный слой, 3 – сердцевина; Г – схематичное изображение продольного разреза через апотеции разных типов: слева – биаторовый, в центре – лецидеевый,

справа – леканоровый: 1– зона водорослей (альгальная зона); 2– гипотеций,

3 – гимениальный слой, 4 – слоевищный край, 5 – эпитеций, 6 –эксципул

Ход работы

1. Рассмотрите на гербарных образцах внешний вид талломов и зарисуйте типы слоевищ:

· накипный (род Lecidea);

· листоватый (род Хanthoria);

· кустистый (род Usnea).

Выпишите названия видов, имеющих соответствующий таллом.

2. Рассмотрите по таблице и зарисуйте гомеомерное строение слоевища. Отметьте гифы, клетки водоросли.

3.Сделайте вертикальный срез через таллом гипогимнии вздутой (Hypogymnia physodes). Рассмотрите под микроскопом. Отметьте: верхнюю, нижнюю кору; водоросли (альгальный слой), сердцевину.

4.Рассмотрите при малом увеличении микроскопа временный препарат среза через апотеций ксантории (или используйте постоянный препарат), определите тип апотеция. Зарисуйте и обозначьте его структурные элементы.

5. Рассмотрите под бинокуляром или с помощью лупы таллом гипогимнии с соредиями. Приготовьте препарат соредий, рассмотрите их при малом увеличении микроскопа. Обозначьте: клетки водоросли, гифы гриба.

6. Рассмотрите под бинокуляром или с помощью лупы таллом псевдоэвернии с изидиями. Обозначьте клетки водоросли, гифы и кору.

! Заполните таблицу «Разнообразие лишайников». Сделайте вывод об общих признаках родов и приуроченности их к экологическим группам.

Вопросы для самоконтроля

(по: Старостенкова, Лысогор, 1980 с дополнениями и изменениями)

1. Фотобионты каких систематических групп входят в состав тела лишай­ников? 2. В чем своеобразие жизни фотобионта в составе лишайника? 3. Каково систематическое положение грибов, составляющих лишайники? 4. Соответствуют ли виды и роды грибов, входящих в состав лишайников, свободноживущим? 5. Какую роль в жизни лишайника выполняет каждый из компонентов, составляю­щих его тело? 6. Как классифицируются лишайники на основе морфологических (внеш­нее и внутреннее строение) различий? 7. Соответствует ли эта классификация систематическим группам? 8. Какова классификация лишайников, основывающаяся на систематиче­ском положении входящих в них грибов? 9. Каковы приспособления к размножению у лишайника как целостного организма? 10. Назовите известных ученых, изучавших лишайники. 11. Как размножаются грибы и водоросли, входящие в тело лишайника? 12. Охарактеризуйте роль лишайников в природе. Как они участвуют в жизни растительных сообществ, в почвообразовании? 13. Как используют лишайники в народном хозяйстве? 14. Назовите наиболее часто встречающиеся лишайники местной лихенобиоты. 15. Морфологические типы талломов лишайников. 16. Анатомическое строение талломов лишайников. 17. Сравнить фотобионт и свободно живущие водоросли.18. Сравнить микобионт и свободно живущие грибы. 19. Обосновать вывод: лишайник – целостный организм, имеющий ряд специфических признаков. 20. Обосновать вывод: лишайник имеет двойственную природу и состоит из 2-х компонентов.