Kerpės

Kerpės yra savita gyvų organizmų grupė, auganti visuose žemynuose, įskaitant Antarktidą. Gamtoje yra daugiau nei 26 000 jų rūšių.

Ilgą laiką kerpės buvo tyrinėtojų paslaptis. Tačiau iki šiol jie nepasiekė bendro sutarimo dėl savo padėties gyvosios gamtos sistematikoje: vieni juos priskiria augalų karalystei, kiti - grybų karalystei.

Kerpių kūną atstovauja talis. Tai labai įvairi spalva, dydis, forma ir struktūra. Talis gali turėti kūno formą plutos, lapo formos plokštelės, kanalėlių, krūmo ir mažo suapvalinto gabalėlio pavidalu. Kai kurių kerpių ilgis siekia daugiau nei metrą, tačiau daugumos jų talis yra 3–7 cm dydžio. Jie auga lėtai - padidėja keliais milimetrais per metus, o kai kurie - milimetro dalimis. Jų talis dažnai būna kelių šimtų ir tūkstančių metų.

Kerpės neturi tipiškos žalios spalvos. Kerpių spalva yra pilkšva, žalsvai pilka, šviesiai arba tamsiai ruda, rečiau geltona, oranžinė, balta, juoda. Spalva atsiranda dėl pigmentų, esančių grybų hifų membranose. Yra penkios pigmentų grupės: žalia, mėlyna, violetinė, raudona, ruda. Kerpių spalva taip pat gali priklausyti nuo kerpių rūgščių spalvos, kurios kristalų ar grūdelių pavidalu nusėda ant hifų paviršiaus.

Gyvos ir negyvos kerpės, ant jų susikaupusios dulkės ir smėlio grūdeliai ant neuždengtos žemės sukuria ploną dirvožemio sluoksnį, kuriame samanos ir kiti sausumos augalai gali įsitvirtinti. Užaugusios samanos ir žolės užgožia sausumos kerpes, uždengia jas negyvomis kūno dalimis, o kerpės ilgainiui išnyksta iš šios vietos. Vertikalių paviršių kerpėms negresia užmigti - jos auga ir auga, sugeria drėgmę nuo lietaus, rasos ir rūko.

Atsižvelgiant į talio išvaizdą, kerpės skirstomos į tris rūšis: žvynuotos, lapinės ir krūminės.

Kerpių rūšys. Morfologinės ypatybės

Kerpės yra pirmieji naujakuriai ant plikos žemės. Ant plikų saulės išdegintų akmenų, ant smėlio, ant rąstų ir medžių kamienų.

Kerpės auga ant uolų ir uolų Antarktidoje itin atšiauriomis sąlygomis. Gyvi organizmai čia turi gyventi labai žemoje temperatūroje, ypač žiemą, ir praktiškai be vandens. Dėl žemos temperatūros krituliai ten visada patenka sniego pavidalu. Kerpės negali absorbuoti tokios formos vandens. Tačiau juoda talio spalva jam padeda. Dėl didelės saulės spinduliuotės tamsus kerpių kūno paviršius greitai įkaista net ir esant žemai temperatūrai. Sniegas, krintantis ant įkaitinto talio, tirpsta. Kerpės iš karto sugeria atsiradusią drėgmę, aprūpindamos save vandeniu, kurio reikia kvėpavimui ir fotosintezei.

Struktūra

Talą sudaro du skirtingi organizmai - grybas ir dumbliai. Jie taip glaudžiai sąveikauja tarpusavyje, kad atrodo, kad jų simbiozė yra vienas organizmas.

Tallas yra daugybė susipynusių grybų gijų (hifų).

Tarp jų yra žaliųjų dumblių grupės arba atskiros ląstelės, o kai kuriose - cianobakterijos. Įdomu tai, kad grybų rūšys, sudarančios kerpes, gamtoje apskritai neegzistuoja be dumblių, tuo tarpu dauguma dumblių, sudarančių kerpių talis, yra laisvai gyvenančios, atskirai nuo grybelio.

Kerpę maitina abu simbiontai. Grybų hifai sugeria vandenį ir jame ištirpusius mineralus, o dumbliai (arba melsvadumbliai), kuriuose yra chlorofilo, sudaro organines medžiagas (dėl fotosintezės).

Hifai atlieka šaknų vaidmenį: jie sugeria vandenį ir jame ištirpusias mineralines druskas. Dumblių ląstelės sudaro organines medžiagas, atlieka lapų funkciją. Kerpės sugeria vandenį visame kūno paviršiuje (naudoti lietaus vanduo, rūko drėgmė). Svarbus kerpių dietos komponentas yra azotas. Tos kerpės, kurių fikobiontas yra žalieji dumbliai, azoto junginius gauna iš vandeninių tirpalų, kai jų talis prisotinamas vandeniu, iš dalies tiesiai iš substrato. Kerpės, kurių fikobiontas yra mėlynai žalieji dumbliai (ypač šlaunys), sugeba fiksuoti atmosferos azotą.

Vidinė struktūra

Tai savita žemesniųjų augalų grupė, kurią sudaro du skirtingi organizmai - grybas (ascomycetes, basidiomycetes, phycomycetes) ir dumbliai (randami žali - cistokokas, chlorococcus, chlorella, kladophora, palmella; mėlyna -žalia - nostok, gleocaps, formuojant chroococcus) simbiotinis sugyvenimas, kuriam būdingi ypatingi morfologiniai tipai ir ypatingi fiziologiniai bei biocheminiai procesai.

Dviejų tipų kerpės išsiskiria anatomine struktūra. Viename iš jų dumbliai yra išsibarstę po visą talio storį ir panardinami į dumblių išskiriamas gleives (homeomerinio tipo). Tai primityviausias tipas. Ši struktūra būdinga tiems kerpėms, kurių fikobiontas yra mėlynai žalieji dumbliai. Jie sudaro gleivėtų kerpių grupę. Kitose (heteromerinio tipo) mikroskopu skerspjūvyje galima atskirti kelis sluoksnius.

Viršuje yra viršutinė pluta, kuri atrodo kaip susipynusios, sandariai uždarytos grybelinės hifos. Po juo hifai guli laisviau, tarp jų yra dumblių - tai gonidinis sluoksnis. Žemiau grybų hifai yra dar laisviau, dideli tarpai tarp jų užpildyti oru - tai šerdis. Po šerdies yra apatinė pluta, kuri savo struktūra panaši į viršutinę. Iš apatinės žievės iš šerdies praeina hifų kuokštai, kurie pritvirtina kerpę prie substrato. Plutos kerpėse nėra apatinės žievės, o šerdies grybeliniai hifai auga kartu su substratu.

Krūmingose ​​radialiai pastatytose kerpėse, skerspjūvio periferijoje, yra žievė, po ja - gonidinis sluoksnis, o viduje - šerdis. Žievė turi apsauginę ir stiprinančią funkciją. Prisirišimo organai dažniausiai formuojasi ant apatinio kerpių plutos sluoksnio. Kartais jie atrodo kaip ploni siūlai, susidedantys iš vienos ląstelių eilės. Jie vadinami rizoidais. Rizoidai gali susijungti ir sudaryti rizoidines virves.

Kai kuriose lapinėse kerpėse talis pritvirtintas trumpu stiebu (gomfa), esančiu centrinėje talio dalyje.

Dumblių zona atlieka fotosintezės ir organinių medžiagų kaupimosi funkciją. Pagrindinė šerdies funkcija yra nukreipti orą į dumblių ląsteles, kuriose yra chlorofilo. Kai kuriose krūminėse kerpėse šerdis taip pat atlieka stiprinimo funkciją.

Dujų mainų organai yra pseudocyphellae (žievės lūžiai, plika akimi matomi kaip netaisyklingos baltos dėmės). Lapinių kerpių apatiniame paviršiuje yra apvalios baltos taisyklingos formos įdubos - tai cypella, taip pat dujų mainų organai. Dujų mainai taip pat atliekami per perforacijas (negyvas plutos sluoksnio dalis), įtrūkimus ir lūžius plutos sluoksnyje.

Dauginimasis

Kerpės dauginasi daugiausia talio gabalėliais, taip pat specialiomis grybelių ir dumblių ląstelių grupėmis, kurios susidaro daugelyje jo kūno. Esant jų apaugusios masės spaudimui, kerpių kūnas yra suplėšytas, ląstelių grupes nuneša vėjo ir lietaus srautai. Be to, grybai ir dumbliai išsaugojo savo dauginimo būdus. Grybai sudaro sporas, dumbliai dauginasi vegetatyviai.

Kerpės dauginasi sporomis, kurios seksualiai arba aseksualiai sudaro mikobiontą, arba vegetatyviniu būdu - talio fragmentais, sredijomis ir izidijomis.

Lytinio dauginimosi metu ant kerpių talio lytinė sporuliacija susidaro vaisinių kūnų pavidalu. Tarp kerpių vaisiakūnių išskiriamos apotecijos (atviri vaisiakūniai disko formos darinių pavidalu); perithecija (uždari vaisiakūniai, panašūs į mažą ąsotį su skylute viršuje); gastrotetija (siauri pailgi vaisiakūniai). Dauguma kerpių (daugiau nei 250 genčių) sudaro apotecijas. Šiuose vaisiakūniuose sporos išsivysto maišų viduje (sakralinės formacijos) arba išoriškai, pailgos lazdelės formos hifų-bazidijų-viršūnėje. Vaisiakūnio vystymasis ir brendimas trunka 4–10 metų, o vėliau ir keletą metų vaisinis kūnas galintis gaminti sporas. Susidaro daug sporų: pavyzdžiui, viena apotecija gali pagaminti 124 000 sporų. Ne visi jie dygsta. Dygimui reikalingos sąlygos, visų pirma, tam tikra temperatūra ir drėgmė.

Nelytinis kerpių sporuliavimas - konidijos, piknokonidijos ir stilosporos, kurios egzogeniškai atsiranda ant konidioforų paviršiaus. Konidijos susidaro ant konidioforų, besivystančių tiesiai ant talio paviršiaus, o piknokonidijos ir stilosporos - specialiose piknidijų talpyklose.

Vegetatyvinį dauginimąsi atlieka talio krūmai, taip pat specialios vegetatyvinės formacijos - sredijos (dulkių grūdeliai yra mikroskopiniai glomerulai, susidedantys iš vienos ar kelių dumblių ląstelių, apsuptų grybelinių hifų, sudaro smulkiagrūdę arba miltelių balkšvą, gelsvą masę) ir izidija (nedidelis įvairus ataugos paviršius, tos pačios spalvos, atrodo kaip karpos, grūdeliai, gvazdikėliai, kartais smulkūs lapai).

Kerpės yra augalijos pradininkai. Įsikūrę tose vietose, kur kiti augalai negali augti (pavyzdžiui, ant uolų), po kurio laiko, iš dalies sunykę, jie sudaro nedidelį humuso kiekį, ant kurio gali įsikurti kiti augalai. Kerpės naikina uolas, išskirdamos kerpių rūgštį. Šis destruktyvus veiksmas baigiasi vandeniu ir vėju. Kerpės sugeba kaupti radioaktyvias medžiagas.

Kerpės - sandara, dauginimasis ir šėrimo būdai

Kerpės yra labai įdomi ir savita žemesniųjų augalų grupė. Kerpės (lot. Lichenes) - simbiozinės grybelių (mikobiontų) ir mikroskopinių žaliųjų dumblių ir (arba) melsvabakterių (fotobionto arba fotobionto) asociacijos; mikobiontas sudaro talį (thallus), kurio viduje yra fotobionto ląstelės. Grupėje yra nuo 17 000 iki 26 000 rūšių maždaug 400 genčių. Ir kasmet mokslininkai atranda ir aprašo dešimtis ir šimtus naujų nežinomų rūšių.

1 pav. Kerpės Cladonia stellaris Cladonia stellaris

Kerpė sujungia du priešingų savybių organizmus: dumblius (dažniausiai žalius), kurie fotosintezės metu sukuria organines medžiagas, ir grybą, kuris sunaudoja šią medžiagą.

Kerpės, kaip organizmai, buvo žinomos mokslininkams ir žmonėms daug anksčiau nei buvo atrasta jų esmė. Net didysis Teofrastas (371 - 286 m. Pr. Kr.), „Botanikos tėvas“, pateikė dviejų kerpių - Usnėjos ir Rošelos (Rosse11a) - aprašymą. Pastarasis jau tada buvo naudojamas dažams gauti. Lichenologijos (kerpių mokslo) pradžia laikoma 1803 m., Kai Karlo Linnaeus mokinys Ericas Acharius paskelbė savo darbą „Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit“ („Metodai, pagal kuriuos kiekvienas gali atpažinti kerpes“). Jis išskyrė juos į nepriklausomą grupę ir sukūrė sistemą, pagrįstą vaisių kūnų sandara, kurioje buvo 906 tuo metu aprašytos rūšys. Gydytojas ir mikologas Antonas de Bari buvo pirmasis, kuris 1866 m. Nurodė simbiotinę prigimtį, kaip pavyzdį naudodamas vieną iš rūšių. 1869 m. Botanikas Simonas Schwendeneris išplėtė šią sąvoką visoms rūšims. Tais pačiais metais Rusijos botanikai Andrejus Sergejevičius Famintsynas ir Osipas Vasiljevičius Baranetskis atrado, kad kerpės žaliosios ląstelės yra vienaląsčiai dumbliai. Šiuos atradimus amžininkai suvokė kaip „nuostabius“.

Kerpės skirstomos į tris nevienodas grupes:

1. Jame yra daugiau kerpių - purvinių kerpių klasės, nes jas sudaro pelkių grybai

2. Nedidelė bazidiomicetų grupė, nes juos sudaro bazidiomicetai (mažiau atsparūs grybai)

3. „Netobulos kerpės“ gavo savo vardą dėl to, kad neturėjo vaisiakūnių su sporomis

Kerpės yra organizmai, kurių kūnas susidaro dėl grybelio ir dumblių simbiozės. Kerpių kūnas vadinamas taliu (thallus). Kerpių fotosintezės komponentas yra dumbliai arba melsvadumbliai, o grybelis užtikrina vandens ir mineralinių druskų absorbciją.

Tarp dumblių labiausiai paplitę žalieji ir geltonai žalieji dumbliai, iš viso apie 100 rūšių. Šiuolaikinėje floroje yra apie 13 500 kerpių rūšių.

Kerpės randamos įvairiose buveinėse nuo Šiaurės ašigalio iki Pietų ašigalio. Jie auga ant akmenų ir uolų, medžių žievės ir augalų lapų, dirvožemio, dirbtinių substratų. Kai kurios kerpės gyvena vandenyje.

Pagal talio formą kerpės skirstomos į tris rūšis: masto, folio ir krūminės. Skalės atrodo kaip plutos ir tvirtai auga kartu su substratu. Lapinės yra suplotos formos, talio dalys pakyla virš pagrindo ir primena lapus. Jie pritvirtinami prie pagrindo hifų kuokštuose ir gali būti atskirti nepažeidžiant talio nuo pagrindo. Krūminės kerpės atrodo kaip kabančios ar stačios įvorės, kurios prie pagrindo tvirtinamos tik talio pagrindu.

Iki vidinė struktūra kerpės yra dviejų tipų. Kai kuriuose dumbliai yra tolygiai pasiskirstę tarp grybelinių hifų per visą talio storį. Tarpas tarp hifų ir dumblių yra užpildytas gleivėmis. Tai yra homeomerinės struktūros tipas. Kitose kerpėse tankus hifų susipynimas sudaro viršutinę žievę, po kuria išilgai

tarp jų yra laisvai išsidėsčiusių hifų sluoksnis su dumblių ląstelėmis. Po šiuo sluoksniu yra laisvai išdėstyti hifai, sudarantys šerdį. Šerdį palaiko apatinė žievė, kurią sudaro glaudžiai susipynę hifai. Iš šerdies atsiranda hifų kekių, kurių pagalba kerpė pritvirtinama prie pagrindo.

Dažniausiai kerpės dauginasi vegetatyviai: talio dalimis; dumblių ląstelės, apipintos grybelinėmis hifomis; specializuotų talio ataugų, kuriose yra fiko- ir mikobiontų. Atskyrus šias struktūras, esant palankioms sąlygoms, jos pradeda vystytis į naują kerpių talį. Kerpės gali daugintis ir aseksualiai, ir seksualiai, tačiau šis dauginimasis yra susijęs su mikobiontu. Kerpės auga labai lėtai: per metus jų talis užauga nuo kelių šimtųjų milimetrų iki kelių centimetrų.

Kerpės sugeba kaupti saulės energiją ir kurti organiniai junginiai iš neorganinių. Kita vertus, kerpių mikobiontas yra heterotrofas. Kerpės yra augmenijos pradininkės, jos pirmosios įsisavina negyvus substratus, todėl laikui bėgant jie tinka kitiems organizmams. Kerpės yra oro taršos rodikliai, ypač jautrūs sieros dioksido kiekiui atmosferoje. Jie naudojami archeologijoje ir geomorfologijoje substrato amžiui nustatyti.

Kerpės tarnauja kaip pašaras gyvūnams, ypač žiemą šiauriniuose regionuose (pavyzdžiui, šiaurinių elnių samanos ar elnių samanos). Paukščiai gali naudoti kerpių thalli kaip statybinę medžiagą savo lizdams.

Kai kurios kerpės taip pat yra valgomos žmonėms. Nemažai medžiagų, naudojamų parfumerijos pramonėje, gaunamos iš kerpių. Kai kurios kerpės naudojamos liaudies medicina gydant daugelį ligų.

Pasirinkite vieną teisingą atsakymą.

1. Grybai yra

1) atskira augalų grupė

2) augalų ir bakterijų simbiozė

3) ypatinga gyvūnų grupė

4) ypatinga gyvų būtybių grupė

2. Žemutiniai augalai apima

1) grybai 3) samanos

2) dumbliai 4) kerpės

3. Grybams ir gyvūnams bendras ženklas yra *

1) plastidų trūkumas

2) veisimo būdas

3) vidinio skeleto buvimas

4) osmotrofinis mitybos tipas

1) Rusula

2) baravykai

3) smagračiai

4) baravykai

8. mikorizė yra

1) rugių grybelinė liga

2) grybo simbiozė su aukštesnių augalų šaknimis

3) pelėsių grybelių dauginimosi organas

4) vienas iš labiausiai nuodingų grybų

9. formuojasi mikorizė

1) mucor 3) baravykai

2) pievagrybiai 4) skalsės

10. Grybieną vaizduoja viena ląstelė

1) smutas 3) penicila

2) grybelis 4) mucor

11. Mukorų sporos subręsta

1) specialiuose rutuliuose vertikalių hifų galuose

2) per visą grybieną

3) racemozės šakose

1) vanduo ir organinės medžiagos

2) vanduo ir mineralai

3) tik su vandeniu

4) deguonis ir anglies dioksidas

Pasirinkite tris teisingus atsakymus.

16. Grybams ir augalams būdingas bruožas yra

1) nejudrumas

2) standžių ląstelių sienelių buvimas

3) nuolatinis augimas

4) angliavandenių laikymas glikogeno pavidalu

5) grybienos buvimas

Kerpės yra savita gyvų organizmų grupė, auganti visuose žemynuose, įskaitant Antarktidą. Gamtoje yra daugiau nei 26 000 jų rūšių.

Ilgą laiką kerpės buvo tyrinėtojų paslaptis. Tačiau iki šiol jie nepasiekė bendro sutarimo dėl savo padėties gyvosios gamtos sistematikoje: vieni juos priskiria augalų karalystei, kiti - grybų karalystei.

Kerpių kūną atstovauja talis. Tai labai įvairi spalva, dydis, forma ir struktūra. Talis gali turėti kūno formą plutos, lapo formos plokštelės, kanalėlių, krūmo ir mažo suapvalinto gabalėlio pavidalu. Kai kurių kerpių ilgis siekia daugiau nei metrą, tačiau daugumos jų talis yra 3–7 cm dydžio. Jie auga lėtai - padidėja keliais milimetrais per metus, o kai kurie - milimetro dalimis. Jų talis dažnai būna kelių šimtų ir tūkstančių metų.

Kerpės neturi tipiškos žalios spalvos. Kerpių spalva yra pilkšva, žalsvai pilka, šviesiai arba tamsiai ruda, rečiau geltona, oranžinė, balta, juoda. Spalva atsiranda dėl pigmentų, esančių grybų hifų membranose. Yra penkios pigmentų grupės: žalia, mėlyna, violetinė, raudona, ruda. Kerpių spalva taip pat gali priklausyti nuo kerpių rūgščių spalvos, kurios kristalų ar grūdelių pavidalu nusėda ant hifų paviršiaus.

Gyvos ir negyvos kerpės, ant jų susikaupusios dulkės ir smėlio grūdeliai ant neuždengtos žemės sukuria ploną dirvožemio sluoksnį, kuriame samanos ir kiti sausumos augalai gali įsitvirtinti. Užaugusios samanos ir žolės užgožia sausumos kerpes, uždengia jas negyvomis kūno dalimis, o kerpės ilgainiui išnyksta iš šios vietos. Vertikalių paviršių kerpėms negresia užmigti - jos auga ir auga, sugeria drėgmę nuo lietaus, rasos ir rūko.

Atsižvelgiant į talio išvaizdą, kerpės skirstomos į tris rūšis: žvynuotos, lapinės ir krūminės.

Kerpių rūšys. Morfologinės ypatybės

Kerpės yra pirmieji naujakuriai ant plikos žemės. Ant plikų saulės išdegintų akmenų, ant smėlio, ant rąstų ir medžių kamienų.

Kerpės auga ant uolų ir uolų Antarktidoje itin atšiauriomis sąlygomis. Gyvi organizmai čia turi gyventi labai žemoje temperatūroje, ypač žiemą, ir praktiškai be vandens. Dėl žemos temperatūros krituliai ten visada patenka sniego pavidalu. Kerpės negali absorbuoti tokios formos vandens. Tačiau juoda talio spalva jam padeda. Dėl didelės saulės spinduliuotės tamsus kerpių kūno paviršius greitai įkaista net ir esant žemai temperatūrai. Sniegas, krintantis ant įkaitinto talio, tirpsta. Kerpės iš karto sugeria atsiradusią drėgmę, aprūpindamos save vandeniu, kurio reikia kvėpavimui ir fotosintezei.

Struktūra

Talą sudaro du skirtingi organizmai - grybas ir dumbliai. Jie taip glaudžiai sąveikauja tarpusavyje, kad atrodo, kad jų simbiozė yra vienas organizmas.

Tallas yra daugybė susipynusių grybų gijų (hifų).

Tarp jų yra žaliųjų dumblių grupės arba atskiros ląstelės, o kai kuriose - cianobakterijos. Įdomu tai, kad grybų rūšys, sudarančios kerpes, gamtoje apskritai neegzistuoja be dumblių, tuo tarpu dauguma dumblių, sudarančių kerpių talis, yra laisvai gyvenančios, atskirai nuo grybelio.

Mityba

Kerpę maitina abu simbiontai. Grybų hifai sugeria vandenį ir jame ištirpusius mineralus, o dumbliai (arba melsvadumbliai), kuriuose yra chlorofilo, sudaro organines medžiagas (dėl fotosintezės).

Hifai atlieka šaknų vaidmenį: jie sugeria vandenį ir jame ištirpusias mineralines druskas. Dumblių ląstelės sudaro organines medžiagas, atlieka lapų funkciją. Kerpės sugeria vandenį visu kūno paviršiumi (naudoja lietaus vandenį, drėgmę iš rūko). Svarbus kerpių dietos komponentas yra azotas. Tos kerpės, kurių fikobiontas yra žalieji dumbliai, azoto junginius gauna iš vandeninių tirpalų, kai jų talis prisotinamas vandeniu, iš dalies tiesiai iš substrato. Kerpės, kurių fikobiontas yra mėlynai žalieji dumbliai (ypač šlaunys), sugeba fiksuoti atmosferos azotą.

Vidinė struktūra

Tai tam tikra žemesniųjų augalų grupė, kurią sudaro du skirtingi organizmai - grybas (ascomycetes, basidiomycetes, phycomycetes) ir dumbliai (randami žali - cistokokas, chlorococcus, chlorella, kladophora, palmella; mėlyna -žalia - nostok , gleocaps, formuojant chroococcus) simbiotinis sugyvenimas, kuriam būdingi ypatingi morfologiniai tipai ir ypatingi fiziologiniai bei biocheminiai procesai.

Dviejų tipų kerpės išsiskiria anatomine struktūra. Viename iš jų dumbliai yra išsibarstę po visą talio storį ir panardinami į dumblių išskiriamas gleives (homeomerinio tipo). Tai primityviausias tipas. Ši struktūra būdinga tiems kerpėms, kurių fikobiontas yra mėlynai žalieji dumbliai. Jie sudaro gleivėtų kerpių grupę. Kitose (heteromerinio tipo) mikroskopu skerspjūvyje galima atskirti kelis sluoksnius.

Viršuje yra viršutinė pluta, kuri atrodo kaip susipynusios, sandariai uždarytos grybelinės hifos. Po juo hifai guli laisviau, tarp jų yra dumbliai - tai gonidinis sluoksnis. Žemiau grybų hifai yra dar laisviau, dideli tarpai tarp jų užpildyti oru - tai šerdis. Po šerdies yra apatinė pluta, kuri savo struktūra panaši į viršutinę. Iš apatinės žievės iš šerdies praeina hifų kuokštai, kurie pritvirtina kerpę prie substrato. Plutos kerpėse nėra apatinės žievės, o šerdies grybeliniai hifai auga kartu su substratu.

Krūmingose ​​radialiai pastatytose kerpėse, skerspjūvio periferijoje, yra žievė, po ja - gonidinis sluoksnis, o viduje - šerdis. Žievė turi apsauginę ir stiprinančią funkciją. Prisirišimo organai dažniausiai formuojasi ant apatinio kerpių plutos sluoksnio. Kartais jie atrodo kaip ploni siūlai, susidedantys iš vienos ląstelių eilės. Jie vadinami rizoidais. Rizoidai gali susijungti ir sudaryti rizoidines virves.

Kai kuriose lapinėse kerpėse talis pritvirtintas trumpu stiebu (gomfa), esančiu centrinėje talio dalyje.

Dumblių zona atlieka fotosintezės ir organinių medžiagų kaupimosi funkciją. Pagrindinė šerdies funkcija yra nukreipti orą į dumblių ląsteles, kuriose yra chlorofilo. Kai kuriose krūminėse kerpėse šerdis taip pat atlieka stiprinimo funkciją.

Dujų mainų organai yra pseudocyphellae (žievės lūžiai, plika akimi matomi kaip netaisyklingos baltos dėmės). Lapinių kerpių apatiniame paviršiuje yra apvalios baltos taisyklingos formos įdubos - tai cypella, taip pat dujų mainų organai. Dujų mainai taip pat atliekami per perforacijas (negyvas plutos sluoksnio dalis), įtrūkimus ir lūžius plutos sluoksnyje.

Dauginimasis

Kerpės dauginasi daugiausia talio gabalėliais, taip pat specialiomis grybelių ir dumblių ląstelių grupėmis, kurios susidaro daugelyje jo kūno. Esant jų apaugusios masės spaudimui, kerpių kūnas yra suplėšytas, ląstelių grupes nuneša vėjo ir lietaus srautai. Be to, grybai ir dumbliai išsaugojo savo dauginimo būdus. Grybai sudaro sporas, dumbliai dauginasi vegetatyviai.

Kerpės dauginasi sporomis, kurios seksualiai arba aseksualiai sudaro mikobiontą, arba vegetatyviniu būdu - talio fragmentais, sredijomis ir izidijomis.

Lytinio dauginimosi metu ant kerpių talio lytinė sporuliacija susidaro vaisinių kūnų pavidalu. Tarp kerpių vaisiakūnių išskiriamos apotecijos (atviri vaisiakūniai disko formos darinių pavidalu); perithecija (uždari vaisiakūniai, panašūs į mažą ąsotį su skylute viršuje); gastrotetija (siauri pailgi vaisiakūniai). Dauguma kerpių (daugiau nei 250 genčių) sudaro apotecijas. Šiuose vaisiakūniuose sporos išsivysto maišų viduje (sakralinės formacijos) arba išoriškai, pailgos lazdelės formos hifų-bazidijų-viršūnėje. Vaisiakūnio vystymasis ir brendimas trunka 4–10 metų, o vėliau per kelerius metus vaisinis kūnas sugeba gaminti sporas. Susidaro daug sporų: pavyzdžiui, viena apotecija gali pagaminti 124 000 sporų. Ne visi jie dygsta. Dygimui reikalingos sąlygos, visų pirma, tam tikra temperatūra ir drėgmė.

Nelytinis kerpių sporuliavimas - konidijos, piknokonidijos ir stilosporos, kurios egzogeniškai atsiranda ant konidioforų paviršiaus. Konidijos susidaro ant konidioforų, besivystančių tiesiai ant talio paviršiaus, o piknokonidijos ir stilosporos - specialiose piknidijų talpyklose.

Vegetatyvinį dauginimąsi atlieka talio krūmai, taip pat specialios vegetatyvinės formacijos - sredijos (dulkių grūdeliai yra mikroskopiniai glomerulai, susidedantys iš vienos ar kelių dumblių ląstelių, apsuptų grybelinių hifų, sudaro smulkiagrūdę arba miltelių balkšvą, gelsvą masę) ir izidija (nedidelis įvairus ataugos paviršius, tos pačios spalvos, atrodo kaip karpos, grūdeliai, gvazdikėliai, kartais smulkūs lapai).

Kerpės yra augalijos pradininkai. Įsikūrę tose vietose, kur kiti augalai negali augti (pavyzdžiui, ant uolų), po kurio laiko, iš dalies sunykę, jie sudaro nedidelį humuso kiekį, ant kurio gali įsikurti kiti augalai. Kerpės naikina uolas, išskirdamos kerpių rūgštį. Šis destruktyvus veiksmas baigiasi vandeniu ir vėju. Kerpės sugeba kaupti radioaktyvias medžiagas.

Kerpės yra gyvų organizmų grupė.

Jų kūnas yra sulankstytas dviejų mikroorganizmų, kurie yra simbioziniuose santykiuose, derinio pagalba: grybas (mikobiontas) ir dumbliai (fikobiontai arba melsvadumbliai).

bendros charakteristikos

Šios rūšies tyrimas yra lichenologijos mokslas, kuris yra botanikos skyrius.

Kerpės ilgą laiką buvo paslaptis mokslininkams, nors jų naudojimas buvo plačiai paplitęs įvairiose žmogaus gyvenimo srityse. Ir tik 1867 m. Šios rūšies struktūra buvo moksliškai įrodyta. Tuo užsiėmė mokslininkai-lichenologai.

Įjungta Šis momentas mokslininkai atrado daugiau nei 25 tūkstančius rūšių, tačiau visi jie turi panašią išorinę ir vidinę struktūrą. Savybės, pagal kurias reikėtų atskirti kiekvieną rūšį, yra pagrįstos struktūrinėmis savybėmis.

Kaip atrodo kerpė?

Kaip jau minėta, pagrindinė rūšies dalis yra kūnas, kuris išsiskiria formų ir spalvų įvairove. Šiuo atveju augimas gali būti plokštelė, pluta, kuri atrodo kaip lapas, krūmo, vamzdžio ar rutulio pavidalu.

Augalo aukštis taip pat kinta gana dideliame diapazone: nuo 3 centimetrų iki žmogaus ūgio.

Kerpių rūšys ir pavadinimai

Lichenologija suskirstė kerpes į kelias grupes dėl talio formos:

Be to, atsižvelgiant į vietą, kurioje jie auga, yra:

• epigeic (daugiausia sausumos pagrindu);
• epifitinis (ant sumedėjusio pagrindo);
• epilitas (ant akmens).

Vidinės struktūros ypatybės

Galima pamatyti kerpių struktūrą po didinamuoju įtaisu. Kerpės yra organizmas, susidedantis iš grybelio dalies - grybienos ir dumblių, susipynusių vienas su kitu.

Atsižvelgiant į tai, kaip dumblių ir grybų ląstelės yra paskirstytos tarpusavyje, išskiriama kita klasifikacija:

• homeomerinis, kuriame fikobiontas chaotiškai yra tarp mikobionto ląstelių;
• heteromerinis, kuriame yra aiškus padalijimas į sluoksnius.

Kerpės su daugiasluoksne struktūra yra visur ir turi tokią sluoksnio struktūrą:

1. Žievės sluoksnis susideda iš mikobiontų ląstelių ir apsaugo nuo išorinio poveikio, ypač nuo išdžiūvimo.
2. Paviršinis arba gonidialinis: jame yra tik fikobionto ląstelių.
3. Šerdis susideda iš grybelio, tarnauja kaip skeletas, taip pat prisideda prie vandens sulaikymo.
4. Apatinė žievė tarnauja kaip tvirtinimas prie pagrindo.

Naudinga pastebėti: kai kuriose rūšyse kai kurių tipų sluoksnių gali nebūti arba jų struktūra gali būti pakeista.

Kur gyvena

Kerpės išsiskiria gebėjimu prisitaikyti prie absoliučiai bet kokių egzistavimo sąlygų. Pavyzdžiui, jie auga ant plikų akmenų, akmenų, pastatų sienų ir stogų, medžių žievės ir kt.

Taip yra dėl abipusiai naudingo mikobiontų ir fikobiontų bendradarbiavimo. Vieno gyvybinė veikla papildo kito egzistavimą ir atvirkščiai.

Kaip kerpės valgo

Mityba įgyvendinama simbiotų sąskaita. Kadangi grybai neturi autotrofinės mitybos funkcijos, kurios metu vyksta organinių komponentų pavertimo iš neorganinių procesas, dumbliai aprūpina organizmą reikiamais elementais.

Tai vyksta fotosintezės būdu. Ir grybas tiekia kerpę mineralinėmis druskomis, kurias pasiima iš gaunamo skysčio. Tokiu būdu vyksta simbiozės procesas.

Kaip jie dauginasi

Jie dauginasi dviem būdais:

1. Seksualinis - atliekamas dėl sporuliacijos.
2. Vegetatyvinė - tam yra terpės (dumblių ląstelės, pintos grybienos siūlu, kurį nešioja vėjas) ir izidijos (ataugos, sudarančios paviršinį talio sluoksnį).

Kerpių vertė gamtoje ir žmogaus gyvenime

Turi teigiamą poveikį:

Kerpės garsėja savo gyvenimo trukme, nes tik augimo laikotarpis gali siekti 4 tūkstančius metų.

Dėl to, pasak jų, galite apytiksliai nustatyti uolos amžių.

Jie populiariai naudojami kaip trąšos žemės ūkio pramonėje. Be to, jų naudojimas prasidėjo seni laikai... Kerpės buvo naudojamos kaip natūralūs dažai.

Kerpės yra unikali rūšis, kuri neša daug naudingų savybių ir savybes, taikomas praktiškai bet kurioje žmogaus gyvenimo srityje.

Kerpių šėrimo būdai

Kerpių šėrimo būdai

Kerpės yra sudėtingas fiziologinių tyrimų objektas, nes jas sudaro du fiziologiškai priešingi komponentai - heterotrofinis grybas ir autotrofinis dumblis. Todėl pirmiausia būtina atskirai ištirti gyvybinę miko- ir fikobionto veiklą, kuri atliekama pasitelkiant kultūras, o vėliau kerpių, kaip vientiso organizmo, gyvenimą. Akivaizdu, kad tokia „triguba fiziologija“ yra sunkus tyrimų kelias, ir nenuostabu, kad kerpių gyvenimo veikloje slypi kur kas paslaptingiau. Tačiau buvo išaiškinti bendrieji jų metabolizmo dėsniai.

Gana daug tyrimų skirta kerpių fotosintezės procesui. Kadangi tik nedidelę jų talio dalį (5–10% tūrio) sudaro dumbliai, kurie vis dėlto yra vienintelis organinių medžiagų tiekimo šaltinis, kyla didelis klausimas dėl kerpių fotosintezės intensyvumo.

Matavimai parodė, kad kerpėse fotosintezės intensyvumas yra daug mažesnis nei aukštesnių autotrofinių augalų. Taigi, pavyzdžiui, foliozinių kerpių įsisavinimo produktyvumo ir bulvių asimiliacijos produktyvumo santykis yra vidutiniškai 1: 16. Tačiau šis intensyvumas vis tiek užtikrina įprastą kerpių gyvenimo veiklą, o tai lengva paaiškinti, jei atsižvelgsime dažni reikšmingos ekologinės depresijos (išdžiūvimo) laikotarpiai ir didesnis kerpių medžiagų apykaitos aparato plastiškumas, leidžiantis jiems ištverti šiuos laikotarpius ir greitai grįžti prie gyvybinės veiklos net esant žemai temperatūrai, mažam anglies dioksido kiekiui ir kt. ., kurioje kiti augalai žūsta arba nutraukia savo gyvybinę veiklą. Tai, žinoma, turėtų paaiškinti lėtą kerpių augimą.

Kerpių fotosintezės procesas priklauso nuo daugelio aplinkos veiksnių (šviesos, temperatūros, drėgmės ir kt.). Dumblių ląstelių chloroplastai, esantys taloje po hifų plutos sluoksniu, gauna šiek tiek mažiau šviesos nei chloroplastai po epidermiu aukštesnių augalų lapuose. Tačiau šis skirtumas yra mažas, tačiau plutos sluoksnis, padengiantis talis, atlieka apsaugos nuo pernelyg intensyvios spinduliuotės funkciją atvirose vietose. Didžiausias fotosintezės intensyvumas pastebimas kerpėse, kurių apšvietimas yra 4000–23000 lx-tokie apšvietimo rodikliai būdingi daugumai jų buveinių tundroje, miško tundroje, šviesoje spygliuočių miškai... O kur apšvietimas didesnis, talis apsaugotas nuo tamsių pigmentų, esančių plutos sluoksnyje (pavyzdžiui, parietino), ir kerpių medžiagų (pavyzdžiui, atranorino).

Daugumai kerpių optimali fotosintezės temperatūra yra nuo +10 iki +25 ° C, tačiau jie sugeria anglies dioksidą tiek aukštesnėje (iki +35 ° C), tiek žemesnėje (net iki -25 ° C) temperatūroje. Ypač pastebimas kerpių gebėjimas įsisavinti CO2 žemoje temperatūroje. Daugelis eksperimentų patvirtino, kad kerpės intensyviai absorbuoja anglies dioksidą esant -5, -10 ° C temperatūrai ir net esant žemesnei temperatūrai. Tokiomis sąlygomis dauguma aukštesnių augalų neasimiliuojasi, tarpląstelinėse erdvėse kaupiasi ledas, atsiranda dehidratacija ir ląstelių pažeidimai. Matyt, kerpių taloje visiškai kitokio tipo vandens režimas ir vanduo, esantis daugiausia tarp hifų, virsdamas ledu, netrukdo jų gyvybinei veiklai ir anglies dioksido absorbcijai. Tuo pačiu metu aukšta temperatūra (aukštesnė nei + 35 ° C) stabdo juose fotosintezės procesą, ir šiuo atžvilgiu kerpės labai skiriasi nuo aukštesnių augalų, kuriuose fotosintezė tęsiasi net esant temperatūrai nuo +30 iki + 50 ° C.

Normaliai fotosintezės veiklai talis turi turėti tam tikrą kiekį vandens, priklausomai nuo kerpių anatomorfologinio tipo. Apskritai, storoje talijoje optimalus vandens kiekis aktyviai fotosintezei yra mažesnis nei ploname ir laisvame talelyje. Tuo pačiu metu labai svarbu, kad daugelis kerpių rūšių, ypač sausose buveinėse, retai arba bent jau labai nereguliariai aprūpinamos optimaliu sluoksnio vandens kiekiu. Iš tiesų kerpių vandens režimo reguliavimas vyksta visiškai kitaip nei aukštesniuose augaluose specialus aparatas galintys kontroliuoti vandens priėmimą ir suvartojimą. Kerpės labai greitai, bet pasyviai įsisavina vandenį (lietaus, sniego, rūko, rasos ir pan.) Visu savo kūno paviršiumi ir iš dalies su apatinės pusės rizoidais. Šis talis vandens absorbavimas yra paprastas fizinis procesas, pavyzdžiui, vandens absorbavimas filtravimo popieriumi. Kerpės sugeba sugerti vandenį labai dideliais kiekiais, paprastai iki 100–300% sausosios talio masės, o kai kurios gleivėtos kerpės (kolumai, leptogija ir kt.) Net iki 800–300%.

Minimalus vandens kiekis kerpėse natūraliomis sąlygomis yra maždaug 2–15% sausosios talio masės.

Talis taip pat gana greitai išleidžia vandenį. Kerpės, prisotintos vandeniu saulėje, po 30–60 minučių praranda visą savo vandenį ir tampa trapios, tai yra, vandens kiekis taloje tampa mažesnis nei minimalus, reikalingas aktyviai fotosintezei. Dėl to atsiranda savotiška kerpių fotosintezės „aritmija“ - jos produktyvumas keičiasi dienos, sezono, kelerių metų laikotarpiu, priklausomai nuo bendrų aplinkos sąlygų, ypač hidrologinių ir temperatūros.

Pastebėta, kad daugelis kerpių ryte ir vakare aktyviau fotosintezuoja ir kad fotosintezė jose tęsiasi žiemą, o žemės pavidalu - net po plona sniego danga.

Kerpių kvėpavimas yra tiesiogiai susijęs su fotosintetine veikla. Įrodyta, kad jis paprastai yra mažesnis nei aukštesnių augalų ir vidutiniškai išleidžiamas 0,2–2,0 mg CO2 1 g sausos masės per 1 valandą., Tada manoma, kad kvėpavimo intensyvumą daugiausia lemia gyvybiškai svarbūs mikobionto veikla. Kvėpavimas, kaip ir fotosintezė, priklauso nuo vandens kiekio talėje ir nuo temperatūros. Apskritai, padidinus vandens kiekį iki maksimalaus prisotinimo, nuosekliai padidėja kvėpavimo intensyvumas, ir, atvirkščiai, sumažėjus vandens kiekiui, kvėpavimas susilpnėja, tačiau vis tiek lieka labai mažai vandens. thallus, net kai jis yra sausas ore. Temperatūros diapazonas, kuriame galimas kerpių kvėpavimas, yra platus: nuo -15 iki +30, +50 ° С, o optimalus kvėpavimas paprastai stebimas nuo +15 iki +20 ° С. Temperatūrai pakilus nuo 0 iki +35 ° C, kvėpavimo intensyvumas didėja, o esant + 35 ° C - sugeria ir išskiria CO2.

Apskritai, kerpių kvėpavimo procesai paklūsta tiems patiems dėsniams, kaip ir kitiems autotrofiniams augalams, tačiau yra ir tam tikrų ypatumų. Pagrindinis yra mažas kvėpavimo intensyvumas. Kita vertus, kerpėms būdingas didelis atsparumas kvėpavimui, išdžiūvimui ir žema temperatūra. Tai galima laikyti prisitaikymu prie gyvenimo nepalankiose buveinėse - viena vertus, poliarinėse -arktinėse dykumose ir, kita vertus, tikrose sausringose ​​dykumose.

Visuotinai pripažįstama, kad organines medžiagas, kurias sintezuoja kerpių talis fikobiontas, naudoja kerpių grybelinis komponentas. Tačiau kaip vyksta asimiliatų perkėlimas iš fikobionto į mikobiontą ir kokių junginių pavidalu, iki šiol nebuvo žinoma. Į tai buvo įtraukta tik radioaktyviosios anglies C14 naudojimas sudėtingas klausimasšiek tiek aiškumo. Dabar nustatyta, kad fikobionto ląstelėse iš mėlynai žalių dumblių (daugiausia nostoke) fotosintezės metu susidaro gliukozė (kai kuriais naujausiais duomenimis, gliukozanas, kuris veikiamas kai kurių grybelinių fermentų) , kurį absorbuoja grybelis, virsdamas manitoliu. Kerpėse, turinčiose žaliųjų ir geltonai žaliųjų dumblių fikobiontą, mobilieji angliavandeniai yra daugiasvoriai alkoholiai: treboksija(Trebouxia) ir myrmecia(Myrmecia) - ribitas, u trentepoles(Trentepohlia) ir phycopeltis(Phycopeltis) - eritritolis, u heterokokas(Heterococcus), hialokokas(Hialokokas) ir trochizijos(Trochiscia) - sorbitolis. Įdomu tai, kad polihidroksilinius alkoholius išskiria tik kerpių fikobiontai; jie nebuvo rasti laisvai gyvenančiuose dumbliuose. Tai rodo, kad simbiozė keičia dumblių metabolizmą. Be to, akivaizdu, kad mikobiontas aktyviai veikia dumblių ląsteles, skatindamas jų mitybai būtinų asimiliatų išsiskyrimą. Bet kaip? Į šį klausimą vis dar nėra aiškaus atsakymo. Manoma, kad grybas išskiria organines rūgštis, mažinančias pH, o tai savo ruožtu padidina dumblių ląstelių pralaidumą. Bet tai taip pat gali būti tam tikras fermentas, kuris hidrolizuoja asimiliacijos produktus, kurie kitomis sąlygomis būtų naudojami dumblių ląstelių sienelėms statyti. Yra pastebėjimų, kad kerpių medžiagos (pavyzdžiui, usno rūgštis - išsamiau žr. Cheminė sudėtis kerpės ") taip pat padidina dumblių ląstelių pralaidumą.

Galiausiai, kai kurie mokslininkai teigia, kad fikobionto stimuliacija grybelio hifuose taloje vyksta tiesiog fiziniu kontaktu.

Svarbus kerpių dietos komponentas yra azotas. Tos kerpės, kurių žalieji dumbliai yra fitobiontas (ir jų yra daugiausiai), azoto junginius iš vandeninių tirpalų suvokia, kai jų talis prisotinamas vandeniu. Gali būti, kad kai kuriuos azoto junginius kerpės taip pat paima tiesiai iš substrato - dirvožemio, medžio žievės ir kt. Ekologiškai įdomią grupę sudaro vadinamosios nitrofilinės kerpės, augančios buveinėse, kuriose gausu azoto junginių. paukščių uolos “, kur daug paukščių ekskrementų, ant pakelės medžių kamienų ir kt. (ksantorijos, fisijos, kaloplakio ir kt. rūšys). Kerpės, kurių fikobiontas yra mėlynai žalieji dumbliai (ypač šlaunys), sugeba fiksuoti atmosferos azotą, nes jose esantys dumbliai turi šią savybę. Atliekant eksperimentus su tokiomis rūšimis (iš Kollema, Leptogium, Peltiger, Lobarium, Stickta ir kt. Genčių) nustatyta, kad jų talis greitai ir aktyviai sugeria atmosferos azotą. Šios kerpės dažnai nusėda ant substratų, kuriuose mažai azoto junginių. Dauguma azoto, kurį fiksuoja dumbliai, nukreipiamas į mikobiontą, o tik mažą dalį sunaudoja pats mikobiontas. Yra įrodymų, kad kerpių talpykloje esantis mikobiontas aktyviai kontroliuoja azoto junginių susidarymą ir pasiskirstymą iš atmosferos fikobionto.

Kalbant apie kitus maistinius komponentus, dalyvaujančius kerpių, ypač mineralinių elementų, metabolizme, kerpių gebėjimas kaupti savo taloje tas medžiagas, kurios tokiam kiekiui atrodytų nereikalingos normaliai jo veiklai. Taigi, pavyzdžiui, apibrėžimai parodė, kad paprastosios kerpės diplochistas(Diploschistes scruposus) talpykloje gali būti 10 kartų daugiau cinko (9,34% sausosios medžiagos) nei tame pačiame dirvožemio kiekyje iš tam tikros buveinės. Šio selektyvaus atskirų medžiagų kaupimosi biologinė prasmė nenustatyta.

Augalų gyvenimas: 6 tomai. - M.: Švietimas. Redagavo A. L. Takhtadzhyan, Vyriausiasis redaktorius Narys korespondentas SSRS mokslų akademija, prof. A.A. Fedorovas. 1974 .

Pažiūrėkite, kokie „kerpių mitybos metodai“ yra kituose žodynuose:

Moksle vis dar yra labai mažai patikimų faktinių duomenų apie tai, kaip ir kada atsirado kerpės. Daugelis teiginių šiuo klausimu yra tik hipotetiniai. Šios situacijos priežastis paprasta, mes beveik neturime duomenų apie ... ... Biologinė enciklopedija

Kerpės (lot. Lichenes) simbiozinės grybelių (mikobiontų) ir mikroskopinių žaliųjų dumblių ir (arba) melsvabakterių (fotobiontų) asociacijos; mikobiontas sudaro talį (thallus), kurio viduje yra fotobionto ląstelės. Grupė ... ... Vikipedija

Matematika Moksliniai tyrimai matematikos srityje Rusijoje pradėta vykdyti XVIII amžiuje, kai L. Euleris, D. Bernoulli ir kiti Vakarų Europos mokslininkai tapo Sankt Peterburgo mokslų akademijos nariais. Pagal Petro I planą, akademikai yra užsieniečiai ... ... Didžioji sovietinė enciklopedija Didžioji sovietinė enciklopedija Didžioji sovietinė enciklopedija