Лишайники редко встречаются в городах потому что

Лишайники редко встречаются в городах потому что

Видовое разнообразие лишайников в городе и за его пределами

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Введение:

При изучении степени загрязнения окружающей среды промышленными объектами важна реакция биологических объектов на поллютанты (загрязняющие вещества). Система наблюдений за реакцией биологических объектов на воздействие поллютантов называется биологическим мониторингом.

Объектом глобального мониторинга лишайники избраны потому, что они распространены по всему Земному шару и поскольку их реакция на внешнее воздействие очень сильна, а собственная изменчивость незначительна и чрезвычайно замедленна по сравнению с другими организмами.

Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники(или эпифиты), т.е. лишайники, растущие на коре деревьев.

Изучение этих видов в крупнейших городах мира выявило ряд общих закономерностей: чем больше индустриализирован город, чем более загрязнен воздух, тем меньше встречается в его границах видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев, тем ниже «жизненность» лишайников.

АктуальностьПокупатели все чаще ориентируются на экологию района как фактор при выборе жилья. Решение проблемы значимо для всех, т.к. состояние окружающей среды влияет на здоровье человека. Лишайники очень чувствительны к загрязнению атмосферного воздуха. По наличию лишайников, их многообразию и обилию можно судить о чистоте воздуха. Этот метод называется биоиндикация, или лихеноиндикация. Мы решили оценить качество воздуха в городе и за его пределами, при помощи обилия лишайников, растущих на деревьях.

Гипотеза :

заключается в том, что распространение лишайников, их обилие будет неодинаковым в разных местах, в связи с различным загрязнением атмосферного воздуха.

Цель работы: изучение видового разнообразия лишайников в городе и за его пределами.

Задачиработы:

Изучить видовой состав лишайников в городе и за его пределами.

Сравнить состояние воздуха в разных районах города Красноярска и за его пределами методом лихеноиндикации.

Составить коллекцию лишайнииков города и окрестностей.

Разработать дневник наблюдений чистоты воздуха методом лихеноиндикации.

Общая характеристика лишайников

Лишайники совсем не родственники мхов, вопреки распространенному мнению. Эти поистине удивительные существа – комплексные организмы, каждый из которых представляет собой взаимовыгодное сожительство (симбиоз) гриба и водорослей.

Внешне лишайники обычно как тонкая сухая сморщенная пластинка обычно серого (иногда коричневого или даже желтого) цвета. Встречаются и так называемые накипные лишайники, представляющие собой нечто вроде сухого налета на коре или камнях. Отличаются лишайники крайне медленным ростом (всего лишь несколько миллиметров в год), способностью расти в очень суровых условиях (на голых скалах) и повышенной чувствительностью к загрязнению природы. Так что обилие лишайников – свидетельство хорошей экологической обстановки. Вот почему в городских парках и скверах их значительно меньше, чем в лесах.

Взаимоотношения лишайников с деревьями, на которых они нередко селятся, еще до конца не выяснены. Известно, что лишайники существенно не влияют на жизнь дерева, хотя их чрезмерное количество может затруднять газообмен через кору. С другой стороны, замечено, что деревья, покрытые ими, меньше поражаются различными заболеваниями, так как лишайники выделяют антибиотические вещества. Обнаружено также, что многие виды лишайников предпочитают селиться лишь на коре определенных видов древесных пород – это свидетельствует о более тесных и сложных взаимоотношениях дерева и лишайника [Алексей Сорокин].

Размножаются лишайники половым путём и вегетативно. При половом размножении на слоевищах в результате полового процесса формируются плодовые тела дисковидной (апотеции),кувшиновидной(перитеции) или удлинённой (гастеротеции) формы. Споры развиваются внутри сумок – особых выростов внутри плодовых тел. У небольшой группы лишайников споры образуются экзогенно, на вершине удлинённо-булавовидных гиф – базидий (базидиальные лишайники). Помимо спор, образующихся половым путём, у лишайников существует бесполое спороношение при помощи конидий, пикноконидий и стилоспор. Плодовые тела, как правило, образуют накипные лишайники, а более высокоорганизованные листоватые и кустистые лишайники чаще размножаются вегетативно – оторвавшимися кусочками слоевищ или особыми вегетативными образованиями – соредиями и изидиями. Соредии – микроскопические клубочки, состоящие из одной или нескольких клеток водоросли, окружённых гифами гриба, образуются под верхней корой слоевища. Изидии – маленькие, разнообразной формы выросты верхней поверхности слоевища, также содержащие клетки водорослей, окружённые гифами гриба. Оторванные от слоевища, они разрастаются в новые слоевища. Лишайники – важнейшие кормовые растения для северных оленей и диких копытных (марала, лося и др.). Издавна используются в медицине (благодаря содержанию т. н. лишайниковых кислот обладают антимикробными свойствами). Из лишайников получают антибиотики.

Некоторые виды (исландский мох, умбиликария съедобная и др.) используют в пищу. Многие лишайники находят применение как ароматические вещества и фиксаторы запахов, а также как красители шерсти. Лишайники по-разному реагируют на загрязнённость атмосферы (погибают при высоком содержании в воздухе двуокиси серы и других загрязнителей), поэтому служат индикаторами загрязнённости окружающей среды. Наука о лишайниках – лихенология. [Н.А. Лемеза, Л.В.Камлюк, Н.Д. Лисов]

Существует 4 жизненные формы лишайников: кустистые, листоватые, накипные (корковые) и чешуйчатые. Первыми, при загрязнении воздуха исчезают кустистые, затем листоватые и последними – накипные.

Листоватые лишайники

Таллом листоватых лишайников представляет из себя различной формы листочки, прикрепленные к субстрату, на которых они растут.

Верхняя и нижняя поверхности таких лишайников различаются как по цвету, так и по структуре. Таллом листоватых лишайников, как правило, образует розетки различного диаметра: от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. Лопасти листочков листоватых лишайников бывают как узкими, так и широкими — соответственно различают мелко- и крупнолистоватые виды. Края лопастей варьируют от цельных до бахромчатых и курчавых. Верхняя поверхность листоватых лишайников бывает гладкой, морщинистой, сетчатой.

Иногда на верхней поверхности можно заметить маленькие поры псевдоцифеллы, служащие для лучшего газообмена. Часто верхняя поверхность бывает покрыта беловатым или голубоватым налетом. У некоторых видов на верхней поверхности можно видеть цефалодии — зерновидные образования таллома, содержащие сине-зеленые водоросли. Порой такие цефалодии встречаются и в сердцевинном слое.

Цвет нижней поверхности чаще всего бывает темных тонов — различных оттенков коричневого, черного, хотя встречаются виды и с белой нижней поверхностью. У некоторых видов нижняя поверхность войлочно-пушистая.

Способы прикрепления лишайников к субстрату также имеют систематическое значение. В основном талломы листоватых лишайников прикрепляются к субстрату особыми выростами нижней поверхности: ризинами, ризоидами, гомфом, хотя иногда такие выросты отсутствуют и тогда лишайники прикрепляются к субстрату всей нижней поверхностью, как например, виды рода Гипогимния (Hypogymnia) (рис.1).

Некоторые виды не прикрепляются к субстрату совсем и образуют свободноживущие формы, как например, Пармелия блуждающая (Parmelia vagans) (рис. 2)

Рис. 2 Пармелия блуждающая

Если сделать вертикальный срез таллома листоватого вида лишайника, то под микроскопом можно увидеть верхнюю кору, ниже которой расположен слой водорослей, или альгальный слой, затем идет рыхлая сердцевина, под которой находится нижний коровый слой. Такое строение таллома называют гетеромерным. У некоторых видов водоросли не образуют четкого альгального слоя, а распределены равномерно по таллому — лишайники с таким типом строения называют гомеомерными.

У некоторых видов нижний коровой слой отсутствует — это характерно для видов рода Гетеродермия (Heterodermia) (рис. 3)

Кустистые лишайники

Таллом кустистых лишайников представляет из себя кустики различной формы: прямостоячие, торчащие или повисающие. Размер кустиков варьирует от нескольких

Рис. 3 Гетеродермия миллиметров (у некоторых африканских видов рода Телосхистес (Teloschistes) (рис. 4) до нескольких метров у некоторых представителей рода Уснея (Usnea) (рис. 5).

На горизонтальном срезе через таллом кустистых лишайников можно увидеть коровый слой, слой водорослей, сердцевину. У представителей рода Кладина (Cladina) (рис. 6) коровый слой отсутствует. Кустики могут сильно ветвиться, либо быть шиловидными и ветвление отсутствует. Веточки кустистых лишайников могут быть как округлыми на поперечном срезе, так и плоскими.

Накипные лишайники

Таллом накипных лишайников образует корочку на поверхности субстрата, имеющую вид розеток правильной формы или бесформенных пятен. Иногда таллом накипных лишайников почти незаметен.

Цвет розеток также зависит от пигментов и бывает белым, черным, зеленоватым, красным, серым, желтым.

Поверхность накипных лишайников бывает гладкой, трещиноватой, ареолированной, бугорчатой, лепрозной и т.д. Несмотря на отсутствие нижнего корового слоя и ризин, накипные лишайники очень плотно прикрепляются к субстрату, настолько, что их невозможно оторвать без повреждения таллома. В то же время некоторые виды образуют свободноживущие формы, например, Аспицилия съедобная (Aspicilia esculenta) (рис. 7).

Рис. 7 Аспицилия съедобная

Некоторые виды образуют диморфный таллом, когда в центре розетки лишайник типично накипной, а по краю с небольшими лопастями. Наиболее примитивный тип таллома — лепрозный, состоящий из скопления отдельных клубочков водорослей, окруженных грибными гифами. Очень часто у основания деревьев можно видеть голубовато-зеленоватый налет Лепрарии (Lepraria) (рис. 8) или золотисто-желтый Хризотрикса (Chrysothrix) (рис. 9) — лишайников с лепрозным типом таллома. Более сложно устроен таллом в виде отдельных зернышек, где можно видеть зачатки дифференциации на коровый слой, альгальный слой и сердцевину. Еще более сложно устроен таллом в виде плотной корки, где на вертикальном срезе хорошо различимы верхний коровый слой, сердцевина и зона водорослей. [А. В. Пчелкин]

Рис. 8 Лепрария Рис. 9 Хризотрикс

Материалы и методы исследований

Количественные исследования на пробных площадках в урбанизированных районах обычно проводились с использованием 5-балльной комбинированной шкалы покрытия-встречаемости:

Кроме того, на территории пробных площадей приводилась характеристика повреждения талломов лишайников с использованием шкалы витальности:

Классы витальности эпифитных лишайников:

2. Слегка поврежденные

3. Средне поврежденные

4. Сильно поврежденные

Для общей характеристики степени загрязнения некоторых участков был использован индекс чистоты атмосферы, широко используемый в Западной Европе и Америке при биоиндикационных исследованиях городов и промышленных районов.

При обследовании пробной площади и модельных деревьев на ней в полевом дневнике документируются также следующие показатели:

Характеристики пробной площади.

Характеристики модельного дерева.

1. Дата проведения измерения.

1. Номер дерева на пробной площади.

2. Сомкнутость крон, %.

3. Высота над уровнем моря, м.

4. Длина окружности поперечного сечения ствола на высоте измерений

5. Угол склона (с горизонтом, в градусах).

Лишайники с каждого дерева собираются для последующего определения в камеральных условиях. В этом случае для определения собирается один образец данного вида с каждого дерева. В остальных случаях собираются все образцы неизвестных видов, имеющие пересечения с мерной лентой. Каждый образец упаковывается в отдельный пакетик на котором указываются:

-дата обследования данной пробной площади;

-номер пробной площади;

-номер дерева на пробной площади;

-номер пересечения с мерной лентой.

Все пакетики, содержащие образцы с данного дерева, объединяются в один большой конверт, в который дополнительно собираются лишайники с этого дерева, не имеющие пересечений с мерной лентой, но которые могут быть полезны при определении видовой принадлежности образцов в камеральных условиях. Этот большой конверт маркируется так:

-дата обследования данной пробной площади;

-номер пробной площади;

-номер дерева на пробной площади.

На каждом пакетике, в которые упаковываются образцы лишайников, дублируется маркировка большого конверта. Такое дублирование необходимо, так как практика показывает, что при транспортировке большие конверты часто раскрываются.

Результаты исследований

Методы лихеноиндикации подразделяются на две большие группы — активную лихеноиндикацию и пассивную лихеноиндикацию. Под активной лихеноиндикацией понимают так называемые трансплантационные методы. На них мы остановимся очень кратко, так как речь в дальнейшем пойдет о пассивной лихеноиндикации.

Трансплантационные методы заключаются в том, что лишайники из незагрязненных районов трансплантируются (пересаживаются) в изучаемый район или же участки коры деревьев, покрытые лишайниками, срезаются и перемещаются на столбы или другие сооружения, расположенные в загрязненных районах. Другой (чисто экспериментальный) подход включает перенос и исследование лишайников в лаборатории, где на них воздействуют различными концентрациями загрязняющих веществ. По скорости отмирания лишайников можно судить о мощности загрязнения.

Для трансплантации часто используют лишайники, растущие на засохших ветвях деревьев. При этом ветка из чистого района переносится в исследуемый район и помещается, сохраняя пространственную ориентацию, в условия, максимально близкие по увлажнению и освещенности.

Основным методом пассивной лихеноиндикации является наблюдение за изменениями относительной численности лишайников. Для этого проводят измерения проективного покрытия лишайников

Нами обследованы следующие районы города и за его пределами:

Свердловский район – заповедник «Столбы»; (фото 1)

Кировский район – аллея в районе Цирка, лесной массив посёлка Водники;

Советский район – сквер на проспекте Ульяновский;(фото 2)

Железнодорожный район – парк Гагарина; (фото 3)

Октябрьский район – Академгородок, парк «Троя», парк «Юннатов»;(фото 4)

Большемуртинский район ( п. Большая Мурта); (фото 5)

Партизанский район (д. Новопокровка); (фото 6)

Саянский район ; (фото 7)

Количественные исследования на пробных площадках в урбанизированных районах проводились с использованием 5-балльной комбинированной шкалы покрытия-встречаемости (таблица1):

Кроме того, на территории пробных площадей приводилась характеристика повреждения талломов лишайников с использованием шкалы витальности (таблица 1):

Таблица 1. Сводная таблица

Источник

Почему лишайники широко распространены в природе и почти не встречаются в городах?

Лишайники – широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.

В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой.

Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев. Однако гораздо большее количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Поглощение элементов из дождевой воды идет очень быстро и сопровождается их концентрированием. При повышении концентрации соединений металлов в воздухе резко возрастает их содержание в слоевищах лишайников, причем в накоплении металлов они далеко опережают сосудистые растения. В лесу, где осадки проходят сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими веществами, чем на открытых местах. Особенно много минеральных и органических веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев.

По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела, обильно покрываются соредиями. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибают. Изучение лишайниковой флоры в населенных пунктах и вблизи крупных промышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха.

Лишайники – это симбиотические организмы, состоящие из гриба и водоросли. Они очень чутко реагируют на нарушения тонкого баланса между обеими сторонами организма. Лишайники не имеют сосудистых тканей и корней, а все питательные вещества получают из водных растворов. Эти вещества поступают непосредственно в слоевище (таллом) лишайника. Таким же образом эти организмы могут усваивать вещества из воздуха, а значит, накапливать и загрязнения. Газообмен у лишайников проходит свободно через всю поверхность. Большинство токсичных веществ концентрируется из атмосферного воздуха в дождевой воде, которую впитывают лишайники. Этим они отличаются от цветковых растений, поглощающих воду в основном из почвы. Важен и тот факт, что лишайники, в отличие от высших растений, не способны избавляться от пораженных загрязнениями частей слоевища и обладают способностью расти не только летом, но и в другие периоды при отрицательных температурах воздуха. Поэтому лишайники реагируют на загрязнения атмосферы раньше и сильнее, чем высшие растения.

Источник

Ли­шай­ни­ки редко встре­ча­ют­ся в го­ро­дах, по­то­му что

Не переносят загрязненный воздух

Лишайники получили своё русское название из-за визуального сходства с проявлениями некоторых заболеваний на коже, называемых «лишаями».

Лишайники имеют очень широкий спектр окраски от ярко-жёлтого до снежно-белого, а также коричневый, сиреневый, оранжевый, розовый, зелёный, синий, серый и даже абсолютно чёрный.

По своему внешнему виду они относятся к трём группам:

• Листоватые. Они похожи на пластины разного размера и формы. С помощью выростов коркового нижнего слоя они более-менее плотно прикрепляются к поверхности, на которой растут.

• Кустистые. Это наиболее сложные виды. Их таллом образуется из множества плоских или округлых веточек. Они растут на земле или могут свисать с древесных остатков, деревьев и скал.

Лишайники не могут регулировать свой водный баланс, так как они не имеют настоящих корней, которые могли бы активно поглощать воду, и не защищены от её испарения. Поэтому они выглядят всё время, как засохшие, а часто и действительно полностью высыхают. Тогда все жизненные процессы в них практически прекращаются, но известны случаи, когда поле более чем сорока лет нахождения в засушенном состоянии они «воскресали».

Это одна из причин очень медленного роста для большинства этих растений. Они иногда растут на несколько десятых миллиметра за год, а в большинстве случаев менее чем на один единственный сантиметр. Они долгожители. Отмечены растения, имеющие более 4500 лет «за плечами».

Источник

Лишайники редко встречаются в городах потому что

Выберите три верных ответа из шести. Роль лишайников в том, что они

1) являются основным видом пищи для некоторых птиц

2) являются «пионерами» в сообществах

3) защищают стволы от переохлаждения

4) являются хорошими биоиндикаторами чистоты окружающей среды

5) являются основными природными красителями

6) являются основным видом пищи для северных оленей

Лишайники очень чувствительны к различным загрязнителям среды (промышленным, бытовым и пр.). Лишайники, растущие вблизи источников атмосферного загрязнения или исчезают совсем, или заболевают. На краях лопастей кустистых лишайников появляется беловатый налет, уменьшается диаметр слоевища и апотециев (образования на поверхности слоевища в виде блюдечек, в которых созревают споры). На грибных гифах у таких лишайников появляются в большом количестве бактерии, лишайники заболевают и погибают. Из-за большой чувствительности к различным химическим, физическим и другим факторам лишайники являются хорошими биоиндикаторами чистоты окружающей среды.

В связи с тем, что количественный и видовой состав лишайников меняется в зависимости от количественного и качественного наличия тех или иных загрязнителей, лишайники являются одними из биологических индикаторов степени загрязнения воздуха, воды, почвы различными загрязнителями, в том числе и промышленными отходами, в которых могут содержаться серный диоксид, окислы азота, соединения фтора и кадмия и пр.

По таким показателям у лишайников, как кислотность клеточного сока, содержание хлорофилла, электропроводность, содержание серы и железа в слоевище, степень повреждения фитобионта, может быть определена характеристика выбросов сталелитейных заводов.

Лишайники, накапливая в своем теле химические элементы, могут указать на степень загрязнения атмосферы литием, натрием, калием, магнием, кальцием, стронцием, алюминием, танином, ванадием, хромом, марганцем, железом, медью, никелем, цинком, галлием, кадмием, свинцом, ртутью, ураном, фтором, йодом, серой, селеном, мышьяком и др. Лишайники являются одними из индикаторов степени радиоактивности. Неоспоримым является то, что лихеноиндикация является одним из методов экологического мониторинга.

Под цифрами 2 — лишайники первыми поселяются на камнях, и готовят рыхлый слой, где уже могут поселиться мелкие растения, 4 — являются хорошими биоиндикаторами чистоты окружающей среды (лихеноиндикация), 6 — питание северных оленей — ягель (олений мох).

Источник

Лишайники редко встречаются в городах, потому что

1)очень чувствительны к загрязнению воздуха

2)очень чувствительны к недостатку света

3)им не хватает влаги

4)для посадки обычно выбирают деревья без лишайников

Роль лишайников в природе в том, что они

1)основным видом пищи для некоторых птиц

2)являются пионерами в сообществах

3)защищают стволы от переохлаждения

4)являются природными красителями

Лишайники размножаются

3)особыми клетками, состоящими из водоросли и гриба;

4)всеми перечисленными способами

Лишайники не относят ни к одному из царств живой природы, так как они

1) совмещают в себе признаки растений и животных

2) по типу питания сходны с бактериями и животными

3) симбиотические организмы, состоящие из гриба и водоросли

4) поглощают воду всей поверхностью тела

Растения

1. В царство растений объединяют организмы, способные создавать органические вещества из неорганических с использо­ванием энергии

Все растения от водорослей до покрытосеменных имеют

1) клеточное строение

3) стебель с листьями

4) проводящую систему

3. Организмы, клетки которых имеют хлоропласты, отно­сят к царству

Хлоропласты играют важную роль в жизни большинства

2) беспозвоночных животных

3) шляпочных грибов

Хлоропласты в растительной клетке выполняют функцию

1) хранения и передачи наследственной информации дочер­ним клеткам

2) транспорта органических и неорганических веществ в клетке

3) окисления органических веществ до неорганических с ос­вобождением энергии

4)образования органических веществ из неорганических сиспользованием энергии света

6. Какие структуры отсутствуют в клетках кожицы че­шуи лука?

4) вакуоли с клеточным соком

В процессе жизнедеятельности растения используют органические вещества, которые они

1) поглощают из воздуха

2) всасывают из почвы

3) получают от других организмов

4) создают сами в процессе фотосинтеза

Растения в процессе дыхания

1) выделяют кислород и поглощают углекислый газ

2) поглощают кислород и выделяют углекислый газ

3) накапливают энергию в образующихся органических ве­ществах

4) синтезируют органические вещества из неорганических

Корневые волоски обеспечивают

1) рост корня в толщину

2) рост корня в длину

3) защиту корня от соприкосновения с почвой

4) поглощение корнем из почвы воды и минеральных солей

Рост растений происходит благодаря делению, росту и дифференциации клеток ткани

Источник