Lišejníky dostaly své ruské jméno pro svou vizuální podobnost s projevy některých kožní choroby, který dostal obecný název „lišejník“. Latinský název pochází z řečtiny (lat. Lichen) a překládá se jako bradavice, s čímž souvisí charakteristický tvar plodnic některých zástupců.

Za kakofonním názvem těchto rostlin se skrývá svět úžasné originality.

Jako organismy byly lišejníky známy vědcům i lidem dlouho předtím, než byla objevena jejich podstata. Již velký Theophrastus (371 - 286 př. n. l.), „otec botaniky“, popsal dva lišejníky - Usnea a Rocella. Postupně se počet známých druhů lišejníků zvyšoval. V 17. století bylo známo pouze 28 druhů. Francouzský lékař a botanik Joseph Pitton de Tournefort ve svém systému identifikovali lišejníky jako samostatnou skupinu v rámci mechů. Ačkoli do roku 1753 bylo známo přes 170 druhů, Carl Linné popsal pouze 80 a charakterizoval je jako „skrovný rolník vegetace“ a zahrnul je spolu s játrovky ve složení „suchozemské řasy“.

Ale za počátek lichenologie (nauky o lišejnících - 1803) je právem považován Eric Acharius, žák Carla Linného. Identifikoval lišejníky jako samostatnou skupinu a poprvé systematizoval 906 tehdy popsaných druhů.

První, kdo na symbiotickou povahu upozornil v roce 1866, byl lékař a mykolog Anton de Barii a v roce 1869 zavedl termín „symbióza“. V roce 1869 botanik Simon Schwendener rozšířil tyto myšlenky na všechny druhy. Ve stejném roce ruští botanici Andrej Sergejevič Famintsyn a Osip Vasiljevič Baranetskij zjistili, že zelené buňky v lišejníku jsou jednobuněčné řasy. Tyto objevy byly současníky vnímány jako „úžasné“, protože až do konce 60. let 19. století je badatelé považovali za obyčejné rostliny a zelené buňky uvnitř stélky viditelné pod mikroskopem za fotosyntetickou tkáň.

Mnoho badatelů se pokoušelo uměle získat lišejníky z různých buněk řas a hub, ale to se podařilo až v roce 1980 V. Akhmadzhyanovi a H. Hekkalovi. Americkým vědcům se podařilo „zkombinovat“ řasu a houbu vypěstovanou ze spóry.

Ve všech ostatních případech byly experimenty uprostřed zastaveny. Na základě zdrojů jsme také našli unikátní případ interakce mezi řasou a houbou. Američtí vědci na základě experimentů provedených v laboratoři navrhli, že hnědá řasa Ascophyllum nodosum (A. nodosum) má obligátní potřebu houby Mycosphaerella ascophylli a jejich symbiózu lze charakterizovat jako lišejník, ale na rozdíl od tradičních lišejníků v této symbióze existuje převládají řasy, a ne houba. To pouze znamená, že vztahy mezi těmito organismy jsou rozmanitější a složitější.

Nyní existuje asi 25 tisíc druhů lišejníků. A každý rok vědci objeví a popíší desítky a stovky nových neznámých druhů.

Vzhled těchto rostlin je bizarní a rozmanitý. Jsou známy tyčovité, huňaté, listnaté, tenké, kulovité, „nahé“ a hustě pokryté šupinami (phyllocdadium) lišejníky, které mají stélku ve formě kyje a filmu, vousy a dokonce „vícepatrové“ věže .

Podle vzhledu se rozlišují tři hlavní morfologické typy: krustózní, foliózní a frutikózní lišejníky. V přírodě jich lišejníků obývá několik ekologické niky: epilitické, epifytické, epixylové, pozemní a vodní.

Epility jsou velmi četné, jedná se o rostliny rostoucí na holých kamenech a skalách. Patří sem korýšové lišejníky z rodů Aspicillia, Lecanora, Lecidea a Rhizocarpon; z listnatých - dermatocarpon, collema, parmelia, physcia.

Epifyti obývají větve a kmeny stromů a keřů. Epifyty zahrnují korýši lišejníky graphis, lecanora, psora; foliaceous - collema, leptogium, parmelia, physcia; křovinatý - cladonia a usnea.

Epixyly jsou relativně málo početné, zahrnují rostliny, které obývají mrtvé, hnijící dřevo, stejně jako staré dřevěné budovy. Mezi šupinovými epixyly jsou známy rostliny z rodů Lecanora a Psora; mezi listovými - parmelie a physcia; mezi košatými - cladonia a usnea. Přízemní lišejníky, které obývají i mechový „koberec“, patří do rodů Lecidea (šupinatá), Cladonia, Usnea (frutikóza), Cetraria, Peltigera, Solorina, (listnatá). Ve skutečnosti je vodním lišejníkem pouze americká hydrothyria veinata. Všechny ostatní lišejníky se přizpůsobily, aby vydržely záplavy, ale úplně se nestěhovaly do vody. Jedná se o říční dermatokarpon, bělavě namodralé lecidie, tmavé rhizocarpony atd.

Vnější struktura

Lišejníky jsou symbiotické organismy, jejichž tělo (thallus) je tvořeno spojením buněk hub (mykobiont) a buněk řas a/nebo sinic (fotobiont) v navenek zdánlivě homogenním organismu.

Vnitřní stavba těchto organismů je také odlišná. Některé krustové lišejníky mají nejprimitivnější strukturu. Jejich buňky řas jsou rovnoměrně rozmístěny mezi houbová vlákna (hyfy) po celém stélku. Takové lišejníky se nazývají homeomerní.

Thalli více organizovaných lišejníků má několik vrstev buněk, z nichž každá plní specifickou funkci. Takové lišejníky se nazývají heteromerní.

Na vnější straně je ochranná vrstva kůry, sestávající z hustého plexu houbových hyf a malované v různých barvách.

(od bílé po jasně žlutou, hnědou, lila, oranžovou, růžovou, zelenou, modrou, šedou, černou).

Tato povrchová vrstva těsně propletených hyf umožňuje lišejníkům rychle absorbovat okolní vlhkost ve vlhkém počasí a stejně rychle vysychat, což šetří jejich buňky před přehřátím a podchlazením.

Pod svrchní vrstvou kůry se nachází zóna řas. Buňky řas jsou obklopeny tenkými houbovými hyfami. Níže je jádro. Toto je nejtlustší vrstva thallusu. Bezbarvé houbové hyfy jádra leží volně, přičemž mezi nimi zůstává vzduchový prostor. To poskytuje volný přístup uvnitř stélku k oxidu uhličitému a kyslíku, které lišejník potřebuje pro fotosyntézu a dýchání. Zespodu je stélka chráněna spodní vrstvou kůry.

Stélka krustových lišejníků je „šupinová“ kůra, spodní plocha těsně srůstá se substrátem a neodděluje se bez výrazného poškození. To jim umožňuje žít na holé půdě, na strmých horských svazích, stromech a dokonce i na betonové stěny. Někdy se uvnitř substrátu vyvíjí krustový lišejník a zvenčí je zcela neviditelný.

Listové lišejníky mají vzhled talířů různé tvary a velikost. Jsou více či méně pevně přichyceny k substrátu pomocí výrůstků spodní kortikální vrstvy.

Huňaté mají složitější strukturu. Talus tvoří mnoho kulatých nebo plochých větví. Rostou na zemi nebo visí na stromech, dřevinách a skalách. Na substrátu jsou připevněny pouze na své základně.

Lišejníky jsou k substrátu přichyceny speciálními výrůstky umístěnými na spodní straně stélky - rhizoidy (pokud jsou výrůstky tvořeny pouze hyfami spodní kůry), nebo rhiziny (pokud tyto výrůstky zahrnují i ​​jádrové hyfy).

Na povrchu stélky jsou kulaté disky s úzkým zářezem, připomínající malé talířky. Jsou to apothecia, ve kterých dozrávají spory. Jsou buď sotva viditelné, nebo jasně viditelné, jasně zbarvené a zdobí tělo lišejníku.

Apothecia lišejníku Parmelia sulcata, na povrchu patrná soredie.

Některé lišejníky mají na stélce nebo uvnitř speciální útvary – cefalodia, které jsou sdružením houby a sinice. Samotný stél obvykle obsahuje zelené řasy. Lišejníky mohou být dvou nebo třísložkové.

Lišejníky skládající se z jednoho druhu houby a sinice (modrozelená řasa) (cyanolichen, např. Peltigera horizontalis) nebo řasy (fykolichen, např. Cetraria islandica) jednoho druhu se nazývají dvousložkové; lišejníky skládající se z jednoho druhu houby a dvou typů fotobiontů (jedna sinice a jedna řasa, ale nikdy dvě řasy nebo dvě sinice) se nazývají tripartitní (například Stereocaulon alpinum).

Struktura heteromerního lišejníku na příkladu Sticta fuliginosa:

a - korová vrstva, b - gonidiální vrstva, c - jádro, d - spodní kůra, e - rhiziny.

Řasy nalezené v stélce lišejníků se nazývají lišejní fykobionti. Podle jejich systematického vztahu patří do různých oddělení: modrá zelená(cyanophyta), zelené (chlorophyta), žlutozelené (xanthophyta) a hnědé (phaeophyta) řasy.

Thallus lišejníky jsou velmi rozmanité co do barvy, velikosti, tvaru a struktury. Barva stélky lišejníků závisí na přítomnosti pigmentů, které jsou uloženy v membránách hyf, méně často v protoplazmě.

Pigmenty jsou chemické sloučeniny, které absorbují světlo určité vlnové délky. Chlorofyl je pigment, který pohlcuje fialové, modré a červené paprsky a zároveň odráží zelené, a proto určuje zelenou barvu rostlin a řady řas.

Chlorofyly „b“ a „c“ jsou pomocné pigmenty, které rozšiřují spektrum absorpce světla při fotosyntéze a přenášejí svou energii na chlorofyl „a“. Mezi pigmenty, které také přenášejí svou energii na chlorofyl „a“, jsou v řasách známé četné karotenoidy a fykobiliny. Karotenoidy jsou obvykle oranžové, červené, hnědé a žlutá barva, absorbují světlo v modrozelené oblasti spektra. Předpokládá se, že role mnoha karotenoidů není zachycující světlo, ale chrání světlo, protože potenciálně absorbují nebezpečné záření. Přítomnost těchto pigmentů vede k tomu, že mohou maskovat zelenou barvu chlorofylů a řasy pak získávají hnědou, nažloutlou, zlatou a nahnědlou barvu.

Phycobilliny jsou ve vodě rozpustné pigmenty, které jsou přítomny v červených, modrozelených a kryptofytních řasách. Jsou zodpovědné za modrozelenou, různé odstíny červené a růžové květy v těchto řasách. V minulé roky se používají fykobiliny vědecké účely jako chemické značky pro protilátky a také jako značky pro tkáňové buňky při studiu nádorů.

Někdy závisí barva stélky na barvě lišejníkových kyselin, které se ukládají ve formě krystalů nebo zrn na povrchu hyf.

Většina lišejníkových kyselin je bezbarvá, ale některé jsou barevné a někdy i velmi jasně – žluté, oranžové, červené a další barvy. Barva krystalů těchto látek určuje barvu celého stélku. A zde je nejdůležitějším faktorem podporujícím tvorbu lišejníkových látek světlo. Čím jasnější je osvětlení v místě, kde lišejník roste, tím je jasnější. Předpokládá se, že barevné vnější vrstvy chrání buňky řas pod nadměrnou intenzitou světla.

V kůře a dřeni lišejníků se tvoří komplexní mastné kyseliny a deriváty sloučenin, jako je orsinol a antrachinon. Některé z těchto látek jsou chuťově nepříjemné a dělají lišejníky pro zvířata nepoživatelné. Jiné, vyznačující se příjemnou vůní, se používají v parfémovém průmyslu a některé se používají k výrobě barviv. Schopnost syntetizovat určité sloučeniny je důležitým systematickým rysem lišejníků.

Výživa lišejníků.

Řasy nebo sinice dvousložkových lišejníků se živí autotrofně. U třísložkových lišejníků se řasa živí autotrofně a sinice se zřejmě živí heterotrofně a provádí fixaci dusíku. Houba se heterotrofně živí asimiláty partnera (partnerů) symbiózy. Ale v současné době neexistuje konsenzus o možnosti existence volně žijících forem symbiontů.

Růst lišejníků

Lišejníky – trvalky. Věk dospělých stélků, které lze spatřit někde v lese na kmenech stromů nebo na půdě, je obvykle minimálně 20 - 50 let. V severských tundrách dosahuje stáří některých keřovitých lišejníků rodu Cladonia 300 let. Jsou mezi nimi i superstoletí, jejichž věk je 3000 let. Lišejníky rostou pomalu, krustové lišejníky přidávají pouze 0,2–0,3 mm za rok a keřovité a listnaté 2–3 mm.

Díky velmi pomalému růstu mohou lišejníky přežívat pouze na místech, která nejsou zarostlá jinými rostlinami, kde je volný prostor pro fotosyntézu. Ve vlhkých oblastech často prohrávají s mechy.

Lišejníky mají zpravidla skromné ​​požadavky na spotřebu minerálů, které přijímají většinou z prachu ve vzduchu nebo srážkové vody, a proto mohou žít na otevřených nechráněných plochách (kameny, kůra stromů, beton a i rezavějící kov). Výhodou lišejníků je odolnost vůči extrémním podmínkám (sucho, vysoké a nízké teploty (od −47 do +80 stupňů Celsia, v Antarktidě žije asi 200 druhů), kyselé a zásadité prostředí, ultrafialové záření). V květnu 2005 byly provedeny pokusy na lišejnících Rhizocarpon geographicum a Xanthoria elegans, které ukázaly, že tyto druhy jsou schopny přežít mimo zemskou atmosféru minimálně dva týdny, tedy v krajně nepříznivých podmínkách.

Mnoho lišejníků je specifických pro substrát, některé dobře rostou pouze na alkalických horninách, jako je vápenec nebo dolomit, jiné na kyselých silikátových horninách bez vápna, jako je křemen, rula a čedič. Epifytické lišejníky také preferují některé stromy: volí kyselou kůru jehličnanů nebo břízy nebo základní kůru ořešáku, javoru či černého bezu. Řada lišejníků sama o sobě funguje jako substrát pro jiné lišejníky. Často se tvoří typický sled, kdy různé lišejníky rostou na sobě. Existují druhy, které neustále žijí ve vodě, například Verrucaria serpuloides.

Lišejníky, stejně jako jiné organismy, tvoří společenstva. Příkladem lišejníkových asociací je společenstvo Cladonio-Pinetum - lišejníkové bory.

Rozmnožování lišejníků

Podle povahy pohlavní sporulace se lišejníky dělí do dvou tříd: vačnatci (rozmnožují se výtrusy, které dozrávají ve váčcích), která zahrnuje téměř všechny odrůdy lišejníků, a basidiální (výtrusy dozrávají v bazidiích), čítající jen několik desítek druhů.

Reprodukce lišejníků se provádí sexuálními a asexuálními (vegetativními) metodami. V důsledku pohlavního procesu se tvoří spory plísně lišejníku, které se vyvíjejí v uzavřených plodnicích - peritheciach, které mají nahoře úzký vývod, nebo v apotheciach, široce otevřených směrem dolů. Vyklíčené spory, které se setkaly s řasami odpovídajícími jejich druhu, s nimi vytvoří nový stél.

Vegetativní množení zahrnuje regeneraci stélku z jeho malých částí (úlomků, větviček). Mnoho lišejníků má speciální výrůstky – isidie, které se snadno odlamují a dávají vzniknout novému thallusu. Jiné lišejníky produkují drobná zrníčka (soredia), ve kterých jsou buňky řas obklopeny hustým shlukem hyf; tyto granule jsou snadno rozptýleny větrem.

Vše potřebné k životu získávají lišejníky ze vzduchu a srážek a nemají speciální zařízení, která by zamezila vstupu různých škodlivin do jejich těla. Obzvláště destruktivní pro lišejníky jsou různé oxidy, které ve spojení s vodou tvoří kyseliny o různých koncentracích. Vstupem do thallusu tyto sloučeniny ničí chloroplasty řas, narušuje se rovnováha mezi složkami lišejníku a organismus umírá. Proto mnoho druhů lišejníků rychle mizí z oblastí vystavených značnému znečištění. Ale ukazuje se, že to není všechno.

Některé nejen přežívají, ale rozšiřují své distribuční území. V moskevské oblasti se téměř všude a hojně vyskytuje nenápadný, ale velmi vytrvalý Scoliciosporum chlorococcum - korýš, který na začátku století také nebyl pro střední Rusko indikován.

V každém případě smrt jednotlivé druhy by měla být alarmujícím signálem nejen pro lidi žijící v nějaké konkrétní oblasti, ale také pro celé lidstvo.

Vzhledem k tomu, že lišejníky jsou velmi citlivé na znečištění ovzduší a při vysokém obsahu oxidu uhelnatého, sloučenin síry, dusíku a fluoru v nich umírají, lze je použít jako živé indikátory čistoty prostředí. Tato metoda se nazývala indikace lišejníků (z řeckého „lichen“ - lišejník).

Význam lišejníků.

Díky lišejníkovým kyselinám (společný produkt partnerství hub a řas) působí lišejníky jako průkopníci vegetace v přírodě. Účastní se procesů zvětrávání a tvorby půdy.

Ale lišejníky mají negativní vliv na architektonické památky a způsobují jejich postupnou likvidaci. Jak se stél lišejníků vyvíjí, deformuje se a bublá a ve výsledných dutinách vzniká zvláštní mikroklima, které podporuje destrukci substrátu. Proto lišejníková mozaika na povrchu antických památek působí restaurátorům a kurátorům starožitností velmi rušivě.

Na rašeliništích brzdí lišejníky růst keřů. Někdy jsou oblasti půdy mezi lišejníkovými polštáři a cévnatými rostlinami zcela bez vegetace, protože lišejníkové kyseliny působí jak přímo, tak na dálku (potvrzeno laboratorními experimenty).

Lišejníkové kyseliny nejen inhibují, ale také stimulují růst některých organismů. V místech, kde rostou lišejníky, se daří mnoha půdním mikroskopickým houbám a bakteriím.

Lišejníkové kyseliny mají nahořklou chuť, takže je žerou jen někteří šneci a sobi, kteří mají velmi rádi mech a tundru cladonia.

V těžkých letech hladomoru lidé často při pečení chleba přidávali lišejníky rozdrcené na mouku. Aby se odstranila hořkost, byly nejprve zality vroucí vodou.

Lišejníky jsou již dlouho známé jako zdroj užitečných chemikálií. Před více než 100 lety upozornili lichenologové na skutečnost, že vlivem roztoků jódu, alkálií a bělícího vápna se zbarvují v rozdílné barvy. Lišejníkové kyseliny se nerozpouštějí ve vodě, ale rozpouštějí se v acetonu, chloroformu a etheru. Mnohé z nich jsou bezbarvé, ale existují i ​​barevné sloučeniny: žlutá, červená, oranžová, fialová.

Na severu Ruska se stále používají jako barviva.

Lišejníky používali v lékařství již staří Egypťané 2000 let před naším letopočtem. Jejich kyseliny mají antibiotické vlastnosti.

Carl Linné v roce 1749 zmínil sedm léčivých druhů lišejníků. Tehdy se z Parmelia rockis vyráběly tampony na zastavení krvácení z nosu a z Cladonia redfruited lék na kašel. Léky se úspěšně používaly k léčbě kožních onemocnění, popálenin a pooperačních ran.

Léčivé přípravky islandské cetraria se používají jak v oficiálních, tak lidová medicína k léčbě onemocnění horních cest dýchacích, bronchiální astma, tuberkulóza, infekční kožní onemocnění, hnisavé rány a popáleniny. V mnoha zemích, včetně Ruska, se připravují léčivé sirupy a pastilky.

Farmakologické studie prokázaly, že sodná sůl kyseliny usnové má bakteriostatické a baktericidní vlastnosti proti stafylokokům, streptokokům a bakteriím subtilis. Její odvar zlepšuje tonus organismu, upravuje činnost žaludku, léčí nemoci dýchacích cest. Lék usninát sodný byl vyvinut v Botanickém ústavu. V.L.Komarova v Petrohradě a na počest tohoto ústavu pojmenován binan. Binan s jedlovým balzámem hojí popáleniny, lihový roztok pomáhá při bolestech v krku.

Nejneočekávanější uplatnění nachází v parfumerii, i když byla známá již v 15. – 18. století. V starověký Egypt z nich se získával prášek, který se používal k výrobě prášku.

Lišejníkové kyseliny získané z odlišné typy parmelie, evernium a ramalin mají schopnost fixovat pachy, proto se dodnes používají v parfémovém průmyslu. Alkoholový extrakt z lišejníků (rhizinoid) se přidává do parfémů, kolínských vod a mýdel. Látky obsažené ve švestce Evernia jsou dobrými fixátory chuti, proto se používají k výrobě parfémů a ochucení chleba.

Některé lišejníky se jedí. V Japonsku je za pochoutku považována například gyrophora tsculenta, listnatý lišejník rostoucí na skalách. Dlouho je známá pod názvem „lišejník manna“, asticilie jedlá (Asticilia esculenna), která tvoří zvláštní „nomádské“ kulovité hrudky ve stepích, pouštích a suchých horských oblastech. Vítr někdy unáší tyto koule na velké vzdálenosti. Možná právě zde vznikla biblická legenda o „manně z nebe“, kterou Bůh seslal Židům putujícím pouští na cestě z egyptského otroctví. A v samotném Egyptě se Evernia furfuracea přidávala do pečeného chleba, aby dlouho nezvětral.

Na základě složení lišejníků se pomocí vyvinutých stupnic a vzorců zjišťuje koncentrace různých škodlivin v ovzduší. Jsou to klasické biologické ukazatele. Také celý povrch lišejníků absorbuje dešťová voda kde se koncentruje mnoho toxických plynů. Nejnebezpečnější pro lišejníky jsou oxidy dusíku, oxid uhelnatý a sloučeniny fluoru. Poslední dekáda ukázala, že nejnegativnější vliv na ně mají sloučeniny síry, zejména oxid siřičitý, který již v koncentraci 0,08-0,1 mg/m inhibuje většinu lišejníků a koncentrace 0,5 mg/m je škodlivá až téměř všechny druhy.

Mnoho výzkumníků používá jak pro mapování území, tak pro transektové studie, transplantace, in environmentální výchova atd.

Lišejníky se úspěšně používají při monitorování životního prostředí.

Slouží jako environmentální indikátory, protože vykazují zvýšenou citlivost na chemické znečištění. Odolnost vůči nepříznivým podmínkám je usnadněna nízkou rychlostí růstu, přítomností různými způsoby odsávání a akumulace vlhkosti, vyvinuté ochranné mechanismy.

Ruští vědci M. G. Nifontova a její kolegové zjistili, že lišejníky akumulují radionukleotidy několikrát více než bylinné rostliny. Frutikózové lišejníky akumulují více izotopů než foliózní a krustové lišejníky, proto jsou tyto druhy vybírány pro sledování radioaktivity v atmosféře. Přízemní lišejníky akumulují hlavně cesium a kobalt a epifyty hlavně stroncium a železo. Epility rostoucí na kamenech akumulují velmi málo radioaktivních prvků. Vyplavování izotopů z thalli je značně inhibováno v důsledku dlouhých období dehydratace, takže lišejníky slouží jako bariéra pro další šíření škodlivého záření. Lišejníky se díky své schopnosti akumulovat izotopy používají jako indikátory radioaktivní kontaminace prostředí.

Identifikace lišejníkových zón

Látky znečišťující ovzduší narušují pigmentový systém fotosyntézy, oxidují chlorofyl a narušují transport organických látek.

Míru znečištění ovzduší lze určit pomocí následujících ukazatelů

1. lišejníková poušť - úplná absence lišejníků

2. soutěžní zóna – lišejníková zóna je špatná

3. Normální zóna - vyskytuje se mnoho druhů lišejníků

Stupeň znečištění ovzduší se posuzuje podle četnosti různých lišejníků

Stupeň kontaminace Frutikózní lišejníky Listové lišejníky Krustózní lišejníky

Žádné znečištění Occuring Occuring Occuring

Světelné znečištění Chybí Vyskytuje se

Střední znečištění Nepřítomen Nepřítomen Vyskytuje se

Silná kontaminace Nepřítomen Nepřítomen Nepřítomen

Citlivost na látky znečišťující ovzduší

Středně citlivé druhy, vysoce citlivé druhy, některé typy Parmelie (brázdí, skalní) a Cladonia usnei (chlupatá, bujná), Cetraria glaucous, Cladonia nehlazená,

(pudrová, třásněná). hypohymnie oteklá, stěna xanthoria (zlatovka).

Několik stovek druhů lišejníků roste v Moskevské oblasti, v Moskvě asi

90. Jsou citlivé na znečištění, a proto slouží jako dobré environmentální indikátory.

Analýza provedeného výzkumu

Při analýze životních forem lišejníků bylo zjištěno, že z námi odebraných vzorků jsou krustové, listnaté a křovinaté formy. Ovzduší je znečištěné (jelikož málo křovinatých druhů), ale středně, neboť se na našem území stále vyskytují dva trsnaté druhy a listnaté druhy jsou zastoupeny poměrně velkým počtem druhů.

Prozkoumali jsme stromy rostoucí podél dálnic podél ulic Shkolnaya, Sadovaya, Topolinaya a Mira. Ulice Shkolnaya je ulicí s vysokým stupněm dopravy, převažující jsou osobní automobily. Na ulicích Sadovaya, Mira a Topolinaya je intenzita dopravy průměrná.

Během studie jsme určili:

Na stromech rostoucích podél dálnic se vyskytují tyto druhy lišejníků: oranžová xanthoria, šedozelená parmélie, popelavě šedá hypohymnie a zelené řasy

Ovlivňuje také znečištění ovzduší vzhled. Lišejníky předčasně stárnou. Když se lišejník přiblíží ke zdroji znečištění, zhoustne, zhutní a téměř úplně ztratí své plodnice.

Převládajícím lišejníkem na zkoumaných ulicích je oranžová xanthorie.

Xanthoria wall (zlatovka): a) - v normálním stavu, b) - v depresivním stavu. Kolonie těchto rostlin získávají specifický tvar půlměsíce, protože střední části jejich stélků zaostávají za substrátem a vypadávají, ačkoli okraje laloků nesnižují rychlost jejich růstu. Stélky utlačovaných lišejníků jsou hojně pokryty sorediemi - drobnými kulovitými tělísky.

Podél obchvatu jsou stromy, na kterých rostou zelené řasy spolu s lišejníky.

Na stromech se vyskytují pouze zelené řasy.

Ukazatele studií prováděných podél dálnice Kaširo-Simferopol jsou alarmující. Nebyly zde nalezeny vůbec žádné lišejníky. Na stromech se vyskytují pouze zelené řasy.

Atmosféra je silně znečištěna. Důvodem je antropogenní vliv na tuto oblast: ovlivňuje ji blízkost dálnice a čerpací stanice.

(podle Sernandera)

1 – 2 – Normální

7 – 10 0,08 – 0,10 Zápas (I)

10 0,10 – 0,30 Zápas (II)

Provedli jsme studii území za účelem zjištění stupně znečištění ovzduší pomocí jednoduchého testu čistoty ovzduší na základě druhové skladby lišejníků. Při vyšetření se na každém kmeni lípy – standardní objekt výzkumu – zjišťuje přítomnost frutikózových, foliózních a krustózních lišejníků. Poté se podle nejjednodušší stupnice pro stanovení stupně znečištění ovzduší určí stupeň znečištění.

Nejjednodušší stupnice pro určení stupně znečištění ovzduší

Stupeň znečištění Přítomnost lišejníků

I světelné znečištění frutikózní lišejníky mizí

II střední znečištění, mizí listové a frutikózní lišejníky

III silné znečištění, mizí frutikóza, listové a korýšové lišejníky - „Lišejníková poušť

Na základě výsledků zkoušek je sestavena mapa znečištění ovzduší podle morfologické (životní) formy lišejníků.

Na základě floristického seznamu lišejníků v souladu s tabulkou: je sestavena mapa znečištění ovzduší podle druhové skladby lišejníků.

Stupnice pro stanovení stupně znečištění ovzduší podle floristického seznamu lišejníků

Stupeň znečištění ovzduší Lišejníky

0 zóna žádné lišejníky, pouze řasy Pleurococcus na stromech a kamenech, velmi silně znečištěné

1 zóna Lecanora lišejník silného znečištění

Zóna 2 Xanthorium lišejník na kamenech ke snížení znečištění

Zóna 3 Parmelia na skalách, žádné snížení znečištění na stromech

Šedé foliózní lišejníky zóny 4 se objevují na kmenech stromů relativně čistý vzduch

Zóna 5: objevují se frutikózní lišejníky, včetně Evernia, zóny čistého vzduchu

Zóna 6 Frutikózní lišejníky, včetně Usneya, velmi čistý vzduch

V souvislosti s hrozbou blížící se ekologické katastrofy a vznikající potřebou identifikace antropogenních změn stavu přírodního prostředí vyvstala potřeba zorganizovat speciální informační systém - systém pro sledování a analýzu stavu přírodního prostředí. , tzv. sledování.

Monitoring životního prostředí se dělí na biologický a geografický.

Biologický monitoring je zaměřen na identifikaci a hodnocení antropogenních změn spojených se změnami v biotě, biologické systémy k posouzení stavu těchto systémů.

Hlavní pozornost v biologickém monitoringu je věnována pozorování biologických důsledků, reakcí, reakcí biologických systémů na vnější vlivy, na změny stavu přírodního prostředí.

Biologickému monitorování je věnována velká pozornost z následujících důvodů:

Za prvé, měření fyzikálních a chemických parametrů znečištění životního prostředí je ve srovnání s biologickými monitorovacími metodami pracnější;

Za druhé, lidské prostředí často obsahuje ne jednu, ale několik toxických složek.

Biologický monitoring samozřejmě nenahrazuje ani nevytlačuje fyzikální a chemické metody pro studium stavu přírodního prostředí. Jeho použití však umožňuje zvýšit přesnost předpovědí v environmentální situaci vzniklé v důsledku lidské činnosti.

Například: pomocí některých druhů lišejníků lze poměrně přesně určit koncentraci oxidu siřičitého v ovzduší. Pokud jsou na kmenech stromů přítomny parmélie, alektorie atd., pak je vzduch čistý; pokud lišejníky na stromech zcela chybí, pak koncentrace oxidu siřičitého ve vzduchu přesahuje 0,3 mg/m3.

V místech stálého antropogenního vlivu lišejníky mizí. To naznačuje, že atmosféra oblasti je znečištěná, negativní antropogenní dopad skvělý.

Každý den slyšíme varování o nebezpečích pro životní prostředí.

Výzvy k záchraně a ochraně přírody však zůstanou slovy, pokud si každý člověk neuvědomí to hlavní: lidstvo je na pokraji ekologické katastrofy, zde nelze přehánět. 40 % populace žije v nepříznivých podmínkách životního prostředí a dalších 20 % žije v oblastech ekologických katastrof. Proto je řešení problémů životního prostředí jedním z nejdůležitějších úkolů dnešní doby.

Provedením této práce jsme nejen rozšířili své znalosti, ale také se přesvědčili, že lišejníky jsou nejen zajímavým, neobvyklým, ale také obtížně identifikovatelným a studovaným objektem v laboratorních podmínkách. Začali se k těmto malým, jedinečným tvorům přírody chovat úplně jinak. Jaké hrdinské úsilí musí vynaložit, aby přežili. Postarej se o ně! Nerušte toto pohádkové království Berendey. Podívejte se blíže kolem sebe. Vždyť v lese nejsou jen stromy, pařezy, rozházené větvičky, kameny, ale pohádkové. Jak bohatě jsou zdobené! A dělají je takovými lišejníky. A jakou neocenitelnou službu poskytují vědcům a nám všem.

Plánujeme provést transplantační studii (přenést lišejníky s nízkou třídou polní tolerance, tedy s vysokou citlivostí, do námi identifikovaných zón antropogenního vlivu.

Pokrok.

1. Vzali jsme kousek stélky různých lišejníků spolu se substrátem. Načrtl, vyfotografoval a změřil délku těchto objektů (frutikózní, foliózní, krustové lišejníky)

2. Připevněné kousky lišejníků na stěny, kůra stromů, různé oblasti sedl si.

3. Pozorujte předměty.

4. Za šest měsíců nebo rok je sundáme, změříme a nakreslíme.

5. Porovnejte jejich vzhled s původním z fotografie a kresby

6. Pojďme zjistit, které lišejníky se změnily a které ne.

Taková studie buď potvrdí, nebo vyvrátí předpoklad, že moderní průměrné roční koncentrace jsou skutečně pod 0,05 mg/m³ a moderní lišejníkový indikativní obraz je spojen právě se skutečností, že musí uplynout asi 10 - 15 let, než poklesne antropogenní tlak. se projeví na lišejnících.

Korelace polních tolerančních indexů a průměrných ročních koncentrací oxidu siřičitého v ovzduší.

Index tolerance pole Koncentrace SO2, mg/m³ Zóna

(podle Sernandera)

1 – 2 – Normální

2 – 5 0,01 – 0,03 Smíšené (I)

5 – 7 0,03 – 0,08 Smíšené (II)

7 – 10 0,08 – 0,10 Zápas (I)

10 0,10 – 0,30 Zápas (II)

0 více než 0,3 lišejníkové pouště

Podle získaných údajů lze usuzovat na průměrné roční koncentrace oxidu siřičitého v ovzduší.

Rozhodli jsme se provést další pozorování.

Výsledky výzkumu.

Název ulice Počet stromů Počet stromů na Druhy lišejníků Převažující druhy, z nichž se lišejníky vyskytují

Školní Šedozelená parmelie, Šedozelená parmelie oranžová xanthoria

Zahradní popelavě šedá hypohymnie, stejnoměrně oranžové xanthorium

Topol Šedozelená parmélie, až na křižovatce dominuje oranžová xanthorie, zelenooranžová xanthorie a zelené řasy. řasy, od průsečíku je rozložení lišejníků rovnoměrné, zelené řasy chybí.

Mira Ash-šedá hypohymnie, oranžová xanthorie oranžová xanthorie

Kaširo – simferopolské dálniční zelené řasy

Silné znečištění Střední znečištění Téměř žádné znečištění (nízké znečištění)

Zelené řasy na kmenech stromů. Listové lišejníky na kmenech stromů Listové lišejníky na stromech (šedozelené

(xanthorie oranžová). parmelie a popelavě šedá hypohymnie).

Studium řas, které tvoří lišejníky.

Ukázka práce žákům 6. ročníku při studiu tématu „Lišejníky“

Zpráva o provedené práci.

Text práce je vyvěšen bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je dostupná v záložce "Soubory práce" ve formátu PDF

úkoly:

- Určete roli lišejníků jako indikátorů čistoty vzduchu.

- Porovnejte experimentální data.

Relevantnost:

Lišejníky jsou průkopníky vegetace, ale jsou jedním z nejdůležitějších determinantů čistoty vzduchu.

Novinka: Na území obce Tanda se poprvé provádí výzkum lišejníků.

Úvod

Nejakutnější environmentální problém představuje znečištění ovzduší, protože znečišťující látky jsou pravidelně vypouštěny do ovzduší.

Produkty ze spalování paliv vozidel, emise z kotelen, produkty spalování z požárů atd. vstoupit do nejnižší (přízemní) vrstvy atmosféry. Podmínky pro jejich rozptyl jsou dány stavem atmosféry. Rozhodující roli v tom hraje vítr: za větrného počasí je dobré větrání a koncentrace škodlivin jsou nízké. Za klidného počasí je „čistota“ povrchového vzduchu určována vertikálními procesy míchání. Za příznivých podmínek zajišťují odvod nečistot do horních vrstev atmosféry a přísun čistého vzduchu odtud.

Znečištění ovzduší vede ke snižování tloušťky ozonové vrstvy a tvorbě ozónových děr. Vědci odhadují, že snížení tloušťky ozonové vrstvy o 1 % zvýší intenzitu UV záření na zemském povrchu o 2 %, což zvýší výskyt rakoviny kůže u lidí o 3–6 %. Znečištění ovzduší navíc vede ke zvýšené vlhkosti vzduchu, nárůstu množství mlhy ve městě a zakalení atmosféry – vzniká skleníkový efekt.

A znečištění atmosféry ovlivnit stav pitných zdrojů a stav flóry a fauny.

Ale co je nejdůležitější, znečištěné ovzduší má obrovský dopad na lidské zdraví a pohodu. Při silném znečištění ovzduší se lidem zanítí oči, sliznice nosu a krku, objevují se příznaky dušení, zhoršení plicních a různých chronických onemocnění, např. chronická bronchitida, dokonce i rakovina plic.

Problém znečištění ovzduší je tedy aktuální a rozhodli jsme se zjistit, jak moc je znečištěné ovzduší v naší obci. Existují různé metody pro studium úrovně znečištění ovzduší. Jsou tu také instrumentální metody stanovení obsahu škodlivých příměsí v ovzduší, které jsou využívány státními ekologickými organizacemi pro účely monitorování ovzduší prostředí. Takové metody však u nás nejsou dostupné. Pro hodnocení stupně znečištění ovzduší jsme zvolili nejdostupnější metodu – indikaci lišejníků. To znamená, že jsme zvolili lišejníky jako indikátory stavu vzduchu. Předmětem studie bylo území v centru obce a v okrajové části obce.

Charakteristika lišejníků

Lišejníky dostaly své ruské jméno pro svou vizuální podobnost s projevy některých kožních onemocnění, které dostaly obecný název „lišejníky“. Latinský název pochází z řečtiny (lat. Lichen) a překládá se jako bradavice, s čímž souvisí charakteristický tvar plodnic některých zástupců.

Za kakofonním názvem těchto rostlin se skrývá svět úžasné originality.

Jako organismy byly lišejníky známy vědcům i lidem dlouho předtím, než byla objevena jejich podstata. Již velký Theophrastus (371 - 286 př. n. l.), „otec botaniky“, popsal dva lišejníky - Usnea a Rocella. Postupně se počet známých druhů lišejníků zvyšoval. V 17. století bylo známo pouze 28 druhů. Francouzský lékař a botanik Joseph Pitton de Tournefort ve svém systému identifikovali lišejníky jako samostatnou skupinu v rámci mechů. Ačkoli do roku 1753 bylo známo přes 170 druhů, Carl Linné popsal pouze 80 a charakterizoval je jako „skrovný rolník vegetace“ a zahrnul je spolu s játrovky ve složení „suchozemské řasy“.

Lišejníky jsou skupinou symbiotických organismů, v jejichž těle se snoubí dvě složky: autotrofní - řasy nebo sinice a heterotrofní - houba. Společně tvoří jeden organismus. Každý typ lišejníku se vyznačuje konstantou vytvořenou v procesu historický vývoj forma symbiózy - oboustranně výhodné soužití určité houby s konkrétní řasou.

Rozdělení lišejníků do tříd a čeledí se provádí v souladu s příslušností druhu houby - složky lišejníku - k určitému oddělení hub, které jsou součástí lišejníků, označovanému jako oddělení Ascomycota, a malé části - do oddělení Basidiomycota.

Lišejníky jsou různé velikosti, jejich velikosti se pohybují od několika do desítek centimetrů. Představuje se tělo lišejníků stélka, nebo stélka V závislosti na vytvořeném pigmentu může být šedý, namodralý, nazelenalý, hnědohnědý, žlutý, oranžový nebo téměř černý.

Nyní existuje asi 25 tisíc druhů lišejníků. A každý rok vědci objeví a popíší desítky a stovky nových neznámých druhů. Vzhled těchto rostlin je bizarní a rozmanitý. Jsou známy tyčovité, huňaté, listnaté, tenké, kulovité, „nahé“ a hustě pokryté šupinami (phyllocdadium) lišejníky, které mají stélku ve formě kyje a filmu, vousy a dokonce „vícepatrové“ věže .

Podle vzhledu se rozlišují tři hlavní morfologické typy: krustózní, foliózní a frutikózní lišejníky. V přírodě zabírají lišejníky několik ekologických výklenků: epilitické, epifytické, epixylové, pozemní a vodní.

Stélka krustových lišejníků je „šupinová“ kůra, spodní plocha těsně srůstá se substrátem a neodděluje se bez výrazného poškození. To jim umožňuje žít na holé půdě, na strmých horských svazích, stromech a dokonce i na betonových zdech. Někdy se uvnitř substrátu vyvíjí krustový lišejník a zvenčí je zcela neviditelný.

Listové lišejníky vypadají jako talíře různých tvarů a velikostí. Jsou více či méně pevně přichyceny k substrátu pomocí výrůstků spodní kortikální vrstvy.

Huňaté mají složitější strukturu. Talus tvoří mnoho kulatých nebo plochých větví. Rostou na zemi nebo visí na stromech, dřevinách a skalách. Na substrátu jsou připevněny pouze na své základně.

Lišejníky jsou k substrátu přichyceny speciálními výrůstky umístěnými na spodní straně stélky - rhizoidy (pokud jsou výrůstky tvořeny pouze hyfami spodní kůry), nebo rhiziny (pokud tyto výrůstky zahrnují i ​​jádrové hyfy).

I.1 Lišejníky jako environmentální indikátory

Lišejníky jsou velmi unikátní skupinou výtrusných rostlin, skládající se ze dvou složek - houby a jednobuněčné, méně často vláknité řasy, které spolu žijí jako integrální organismus. Hlavní funkce rozmnožování a výživy na úkor substrátu má v tomto případě houba a funkce fotosyntézy patří řasám. Lišejníky jsou citlivé na povahu a složení substrátu, na kterém rostou, na mikroklimatické podmínky a složení ovzduší, díky extrémní „dlouhověkosti“ lišejníků je lze použít k datování stáří různých objektů na základě měření jejich stélek. - v rozmezí od několika desetiletí do několika tisíciletí.

Lišejníky byly vybrány jako objekt globálního sledování, protože jsou distribuovány po celé zeměkouli a protože jejich reakce na vnější vlivy je velmi silná a jejich vlastní variabilita je nevýznamná a extrémně pomalá ve srovnání s jinými organismy.

Ze všech ekologických skupin lišejníků jsou nejcitlivější epifytické lišejníky (neboli epifyty), tedy lišejníky rostoucí na kůře stromů. Studium těchto druhů, v největší města svět, odhalil řadu obecných vzorců: čím je město industrializovanější, tím více znečištěné, čím méně druhů lišejníků se na jeho území nachází, čím menší je oblast pokrytá lišejníky na kmenech stromů, tím nižší je „vitalita“ lišejníků.

Lišejníky jsou nedílným indikátorem stavu životního prostředí a nepřímo odrážejí celkovou „příznivost“ areálu abiotické faktory prostředí po biotické.

Kromě toho je většina chemických sloučenin, které negativně ovlivňují lišejníkovou flóru, součástí hlavních chemických prvků a sloučenin obsažených v emisích většiny průmyslová produkce, což umožňuje využít lišejníky právě jako indikátory antropogenní zátěže.

To vše předurčilo použití lišejníků a lišejníkových indikací v globálním systému monitorování životního prostředí.

I.2. Klasifikace lišejníků

Existují tři hlavní typy lišejníků: krustózní (kortikální), listové a keřovité, mezi nimiž jsou přechodné formy. Nejjednodušší jsou měřítko, A kortikální, podobně jako stromová kůra. Rostou na povrchu půdy, skal, na kůře stromů a keřů, srůstají těsně se substrátem a neoddělují se od něj bez výrazného poškození.

Více vysoce organizované lišejníky mají listnatý stélka ve formě destiček, rozprostřených po substrátu a srostlých s ním prostřednictvím svazků hyf. Na substrátu vypadají listové lišejníky jako šupiny, růžice nebo obvykle velké desky nakrájené na laloky.

Nejsložitěji organizovaný tallus je huňatý, mající tvar sloupců nebo stuh, obvykle rozvětvených a srostlých se substrátem pouze na základně. Vertikální růst thallusu umožňuje lépe využívat sluneční světlo pro fotosyntézu.

U většiny lišejníků má stélka horní a spodní kortikální vrstvy tvořené hustým plexem houbových vláken, mezi nimiž je jádro - volná vrstva hub zpevňuje stélku a chrání řasy před nadměrným osvětlením. Hlavní funkcí vrstvy jádra je přivádět vzduch k buňkám řas obsahujících chlorofyl.

Symbiotický vztah mezi houbou a řasou se projevuje tak, že vlákna houby v těle lišejníku fungují jako kořeny a buňky řas hrají roli listů zelených rostlin - dochází k fotosyntéze a akumulaci organických látek. jim. Houba poskytuje řasy organická hmota. Tedy lišejníky jsou autohelerotrofní organismy. Lišejník jako celý organismus má nové biologické kvality, které jsou pro jeho složky mimo symbiózu neobvyklé. Díky tomu žijí lišejníky tam, kde nemohou žít řasy ani houby. Fyziologie houby a řas ve stélce lišejníků se také v mnohém liší od fyziologie volně žijících hub a řas.

Mezi lišejníky existují skupiny druhů rostoucích na půdě, stromech, skalách atd. V jejich rámci lze rozlišit ještě menší skupiny: žijící na vápnitých nebo křemičitých horninách, na kůře stromů, holém dřevě, na listech (jehličnatých rostlin) atd. Lišejníky se na obdělávaných pozemcích pro jejich velmi pomalý růst nevyskytují, hromadění organických látek. Jsou velmi náročné na čistotu vzduchu a nesnesou kouř, saze a zejména plyny oxidu siřičitého z průmyslových oblastí.

Vyskytují se ve všech biogeografických zónách, zejména v mírných a chladných oblastech a také v horách. Lišejníky mohou tolerovat dlouhodobé sušení. Během této doby se zastaví fotosyntéza a výživa. Odolnost vůči suchu a nízkým teplotám jim umožňuje přežít období náhlých změn životních podmínek a vrátit se k životu i při nízkých teplotách a nízkém obsahu CO2, kdy mnoho rostlin hyne.

I.3. Rozmnožování lišejníků

Lišejníky se rozmnožují převážně vegetativně – v částech stélky. V suchém počasí křehké, lišejníky se snadno lámou, když se jich dotknou zvířata nebo lidé; jednotlivé kusy se ve vhodných podmínkách vyvinou v nový stél. Mohou se však také rozmnožovat sporami, které se tvoří pohlavně nebo nepohlavně.

Široké rozšíření lišejníků je způsobeno mnoha faktory, z nichž hlavními jsou jejich schopnost odolávat nepříznivým vlivům prostředí, snadnost vegetativního množení, rozsah a vysoká rychlost přenosu jednotlivé díly thalli větrem.

Podle povahy pohlavní sporulace se lišejníky dělí do dvou tříd: vačnatci (rozmnožují se výtrusy, které dozrávají ve váčcích), která zahrnuje téměř všechny odrůdy lišejníků, a basidiální (výtrusy dozrávají v bazidiích), čítající jen několik desítek druhů.

Reprodukce lišejníků se provádí sexuálními a asexuálními (vegetativními) metodami. V důsledku pohlavního procesu se tvoří spory plísně lišejníku, které se vyvíjejí v uzavřených plodnicích - peritheciach, které mají nahoře úzký vývod, nebo v apotheciach, široce otevřených směrem dolů. Vyklíčené spory, které se setkaly s řasami odpovídajícími jejich druhu, s nimi vytvoří nový stél.

Vegetativní množení zahrnuje regeneraci stélku z jeho malých částí (úlomků, větviček). Mnoho lišejníků má speciální výrůstky – isidie, které se snadno odlamují a dávají vzniknout novému thallusu. Jiné lišejníky produkují drobná zrníčka (soredia), ve kterých jsou buňky řas obklopeny hustým shlukem hyf; tyto granule jsou snadno rozptýleny větrem.

Vše potřebné k životu získávají lišejníky ze vzduchu a srážek a nemají speciální zařízení, která by zamezila vstupu různých škodlivin do jejich těla. Obzvláště destruktivní pro lišejníky jsou různé oxidy, které ve spojení s vodou tvoří kyseliny o různých koncentracích. Vstupem do thallusu tyto sloučeniny ničí chloroplasty řas, narušuje se rovnováha mezi složkami lišejníku a organismus umírá. Proto mnoho druhů lišejníků rychle mizí z oblastí vystavených značnému znečištění. Ale ukazuje se, že to není všechno.

V každém případě by úhyn jednotlivých druhů měl být alarmujícím signálem nejen pro lidi žijící v nějaké konkrétní oblasti, ale i pro celé lidstvo.

Vzhledem k tomu, že lišejníky jsou velmi citlivé na znečištění ovzduší a při vysokém obsahu oxidu uhelnatého, sloučenin síry, dusíku a fluoru v nich umírají, lze je použít jako živé indikátory čistoty prostředí. Tato metoda se nazývala indikace lišejníků (z řeckého „lichen“ - lišejník)

I.4. Význam lišejníků

Význam lišejníků je velký. Jako autoheterotrofní složky přírodních systémů akumulují sluneční energii, tvoří určitou biomasu a zároveň rozkládají organické látky na minerální látky. V důsledku jejich životně důležité činnosti je půda připravena pro usazení rostlin.

V tundře, kde jsou lišejníky obzvlášť hojné, slouží jako potrava sobům. Nejdůležitější je v tomto ohledu mech – sobí mech. Lišejníky využívají k potravě i některá divoká zvířata, např. srnci, losi a jeleni. Lišejníky slouží jako indikátory (ukazatele) čistoty ovzduší, neboť jsou velmi citlivé na znečištění ovzduší.

Díky lišejníkovým kyselinám (společný produkt partnerství hub a řas) působí lišejníky jako průkopníci vegetace v přírodě. Účastní se procesů zvětrávání a tvorby půdy.

Ale lišejníky mají negativní vliv na architektonické památky a způsobují jejich postupnou likvidaci. Jak se stél lišejníků vyvíjí, deformuje se a bublá a ve výsledných dutinách vzniká zvláštní mikroklima, které podporuje destrukci substrátu. Proto lišejníková mozaika na povrchu antických památek působí restaurátorům a kurátorům starožitností velmi rušivě.

Na rašeliništích brzdí lišejníky růst keřů. Někdy jsou oblasti půdy mezi lišejníkovými polštáři a cévnatými rostlinami zcela bez vegetace, protože lišejníkové kyseliny působí jak přímo, tak na dálku (potvrzeno laboratorními experimenty).

Lišejníkové kyseliny nejen inhibují, ale také stimulují růst některých organismů. V místech, kde rostou lišejníky, se daří mnoha půdním mikroskopickým houbám a bakteriím.

Lišejníkové kyseliny mají nahořklou chuť, takže je žerou jen někteří šneci a sobi, kteří mají velmi rádi mech a tundru cladonia.

V těžkých letech hladomoru lidé často při pečení chleba přidávali lišejníky rozdrcené na mouku. Aby se odstranila hořkost, byly nejprve zality vroucí vodou.

Lišejníky jsou již dlouho známé jako zdroj užitečných chemikálií. Před více než 100 lety upozornili lichenologové na skutečnost, že pod vlivem roztoků jódu, alkálií a bělícího vápna získávají různé barvy. Lišejníkové kyseliny se nerozpouštějí ve vodě, ale rozpouštějí se v acetonu, chloroformu a etheru. Mnohé z nich jsou bezbarvé, ale existují i ​​barevné sloučeniny: žlutá, červená, oranžová, fialová.

Lišejníky používali v lékařství již staří Egypťané 2000 let před naším letopočtem. Jejich kyseliny mají antibiotické vlastnosti.

Carl Linné v roce 1749 zmínil sedm léčivých druhů lišejníků. Tehdy se z Parmelia rockis vyráběly tampony na zastavení krvácení z nosu a z Cladonia redfruited lék na kašel. Léky se úspěšně používaly k léčbě kožních onemocnění, popálenin a pooperačních ran.

Léčivé přípravky islandské cetrarie se v oficiálním i lidovém léčitelství používají k léčbě onemocnění horních cest dýchacích, průduškového astmatu, tuberkulózy, infekčních kožních onemocnění, hnisavých ran a popálenin. V mnoha zemích, včetně Ruska, se připravují léčivé sirupy a pastilky.

Farmakologické studie prokázaly, že sodná sůl kyseliny usnové má bakteriostatické a baktericidní vlastnosti proti stafylokokům, streptokokům a bakteriím subtilis. Její odvar zlepšuje tonus organismu, upravuje činnost žaludku, léčí nemoci dýchacích cest. Lék usninát sodný byl vyvinut v Botanickém ústavu. V.L.Komarova v Petrohradě a na počest tohoto ústavu pojmenován binan. Binan s jedlovým balzámem hojí popáleniny, lihový roztok pomáhá při bolestech v krku.

Nejneočekávanější uplatnění nachází v parfumerii, i když byla známá již v 15. - 18. století. Ve starém Egyptě se z nich získával prášek, který se používal k výrobě prášku.

Lišejníkové kyseliny, získávané z různých druhů parmelie, evernie a ramalinu, mají schopnost fixovat pachy, proto se dodnes používají v parfémovém průmyslu. Alkoholový extrakt z lišejníků (rhizinoid) se přidává do parfémů, kolínských vod a mýdel. Látky obsažené ve švestce Evernia jsou dobrými fixátory chuti, proto se používají k výrobě parfémů a ochucení chleba.

Některé lišejníky se jedí. V Japonsku je za pochoutku považována například gyrophora tsculenta, listnatý lišejník rostoucí na skalách. Dlouho je známá pod názvem „lišejník manna“, asticilie jedlá (Asticilia esculenna), která tvoří zvláštní „nomádské“ kulovité hrudky ve stepích, pouštích a suchých horských oblastech. Vítr někdy unáší tyto koule na velké vzdálenosti. Možná právě zde vznikla biblická legenda o „manně z nebe“, kterou Bůh seslal Židům putujícím pouští na cestě z egyptského otroctví. A v samotném Egyptě se Evernia furfuracea přidávala do pečeného chleba, aby dlouho nezvětral.

Na základě složení lišejníků se pomocí vyvinutých stupnic a vzorců zjišťuje koncentrace různých škodlivin v ovzduší. Jsou to klasické biologické ukazatele. Také celý povrch lišejníků absorbuje dešťovou vodu, kde se koncentruje mnoho toxických plynů. Nejnebezpečnější pro lišejníky jsou oxidy dusíku, oxid uhelnatý a sloučeniny fluoru. Poslední dekáda ukázala, že nejnegativnější vliv na ně mají sloučeniny síry, zejména oxid siřičitý, který již v koncentraci 0,08-0,1 mg/m inhibuje většinu lišejníků a koncentrace 0,5 mg/m je škodlivá až téměř všechny druhy.

Lišejníky se úspěšně používají při monitorování životního prostředí. Slouží jako environmentální indikátory, protože vykazují zvýšenou citlivost na chemické znečištění. Odolnost vůči nepříznivým podmínkám je usnadněna nízkou rychlostí růstu, přítomností různých metod odsávání a akumulace vlhkosti a vyvinutými ochrannými mechanismy.

Ruští vědci M. G. Nifontova a její kolegové zjistili, že lišejníky akumulují radionukleotidy několikrát více než bylinné rostliny. Frutikózové lišejníky akumulují více izotopů než foliózní a krustové lišejníky, proto jsou tyto druhy vybírány pro sledování radioaktivity v atmosféře. Přízemní lišejníky akumulují hlavně cesium a kobalt a epifyty hlavně stroncium a železo. Epility rostoucí na kamenech akumulují velmi málo radioaktivních prvků. Vyplavování izotopů z thalli je značně inhibováno v důsledku dlouhých období dehydratace, takže lišejníky slouží jako bariéra pro další šíření škodlivého záření. Lišejníky se díky své schopnosti akumulovat izotopy používají jako indikátory radioaktivní kontaminace prostředí.

II. Hlavní část

II.1. Zřízení zkušebních míst

V každé zkoumané oblasti bylo vybráno pět stromů stejného druhu, které se nacházely ve vzdálenosti 5-10 m od sebe, byly přibližně stejně staré a velké a nebyly poškozeny. Paleta rozdělená na čtverce se těsně přiloží ke kmeni každého stromu ve výšce přibližně 1 m.

Získaná data byla zpracována podle vzorce: R=(100a+50b)/s,

kde: R je stupeň pokrytí kmene stromu lišejníky (%);

a je počet čtverců mřížky, ve kterých lišejníky vizuálně zabírají více než polovinu čtvercové plochy;

c - počet čtverců mřížky, ve kterých lišejníky vizuálně zabírají méně než polovinu čtvercové plochy;

c je celkový počet čtverců mřížky.

Výsledky znečištění ovzduší jsou uvedeny v tabulce 1.

Stůl 1.

Hodnocení stupně znečištění ovzduší v území

II.2.Měření projektivního pokrytí

Pro odhad relativního množství lišejníků na kmenech stromů jsme určili projektivní ukazatele pokrytí těch. procento oblastí pokrytých lišejníky a oblastí prostých lišejníků.

Projektivní pokryv lišejníků byl vypočten pomocí průhledné fólie, rozdělené na čtverce 1x1 cm, fólie byla umístěna na kmen stromu a zajištěna knoflíky. Měření na jednom kmeni bylo provedeno s čtyři světové strany: rám byl aplikován a sčítání bylo provedeno čtyřikrát - od severu, východu, jihu a západu. A také tato měření byla provedena dne 2 výšky: 60,90.

Lišejníky byly počítány následovně. Nejprve jsme spočítali počet čtverců mřížky, ve kterých lišejníky zabírají více než polovinu plochy čtverce (a) okem, a konvenčně jim přiřadili pokrytí 100 %. Poté jsme spočítali počet čtverců, ve kterých lišejníky zabírají méně než polovinu plochy čtverce (c), konvenčně jim přiřadili pokrytí 50 %. To bylo zaznamenáno do pracovního listu. Poté bylo celkové projektivní pokrytí v procentech vypočteno pomocí vzorce:

R = (100* a + 50* b)/C

V tomto vzorci je C celkový počet čtverců mřížky (při použití mřížky 10x10 cm s 1x1 buňkami, C = 100).

1. Měření projektivního pokrytí

Projektivní pokrytí se vypočítá pomocí vzorce:

R=(100a+50v)/C, Kde

A - toto je počet čtverců mřížky, ve kterých lišejníky zabírají více než polovinu čtvercové plochy;

PROTI - toto je počet čtverců mřížky, ve kterých lišejníky zabírají méně než polovinu čtvercové plochy;

S - to je 100%.

R=100 * 50 + 50 * 15 / 100 % = 57,5 ​​%

To znamená, že v první části je odhad projektivního pokrytí 8 bodů.

R = 100 * 50 + 50 * 19 / 100 % = 59,5 %

A ve druhé části je odhad projektivního pokrytí také 8 bodů.

R = 100 * 15 + 50 * 5 / 100 = 17,5 %

A ve třetí sekci je skóre projektivního pokrytí 4 body.

Tabulka 3. Měření projektivního pokryvu lišejníků.

II.3 Výpočet hodnoty indexů tolerance pole

Vypočítané projektivní pokrytí umožnilo vypočítat index tolerance pole, odrážející vliv vzduchu na lišejníky.

Index tolerance pole (IP) se vypočítá pomocí vzorce:

IP = (A i C i )/C n

V tomto vzorci: n je počet druhů v popsaném vzorovém grafu; A i - třída polní tolerance druhu (otok hypohymnie patří do třídy 3 polní tolerance, tzn. tento typ lišejníku se vyskytuje na přirozených a antropogenně mírně upravených místech); C i - projektivní pokrytí pohledu v bodech; Cn je součet hodnot pokrytí všech typů (v bodech). Index tolerance pole (IP) a koncentrace SO₂.

Tabulka 4 Odhad projektivního pokrytí v bodech.

Pomocí tabulky „Vyhodnocení projektivního pokrytí v bodech“ bylo zjištěno, že vypočtené projektivní pokrytí v procentech (57,8 %, 59,5 %) odpovídá osmi (8) bodům. Se všemi údaji jsme pomocí vzorce vypočítali index tolerance pole. IP = 4 (smíšená zóna).

II.4 Výsledky praktické části studie

Byly prozkoumány 3 km 2 a byly objeveny následující druhy lišejníků.

Čeleď Parmeliaceae

Hypoqimnia physodes

Parmelia sulcata

Čeleď Usneaceae

Evernia divaricata

Čeleď Teloschistaceae

Xanthoria pareitina

Tabulka č. 5. Výsledky výzkumu.

Velmi slabá(1. třída) - celkový počet druhů je až šest, včetně šupinových, olistěných a huňatých forem šedé a žluté barvy.

Slabý(2. třída) - celkový počet do čtyř, šupinovité, listové a trsnaté formy šedá, žluté krustové lišejníky.

Průměrný(Třída 3) - pouze dva druhy šedých lišejníků, krustózní a listové formy.

Mírný(4. třída) - pouze jeden druh lišejníku šedého.

Silný(stupně 5-6) - úplná absence lišejníků, „lišejníková poušť“.

Takže naše lokalita Podle našich propočtů patří do druhé třídy. To znamená, že naše území neexistuje průmyslová zařízení. Hlavními objekty znečišťujícími ovzduší jsou centrální kotelna, vytápěná uhlí, topný olej, soukromé domy vytápěné dřevem.

Závěr

Jednoduchý, přístupným způsobem stanovení čistoty vzduchu je lišejníková indikační metoda.

Lišejníky silně reagují na vnější vlivy, lze tak jednoznačně určit stav ekologické situace.

Podle našeho průzkumu je území obce příznivé z hlediska čistoty ovzduší.

Literatura.

1. Bogoljubov A.S. Hodnocení znečištění ovzduší indikační metodou lišejníků: metoda. příspěvek / A.S. Bogolyubov, M.V. Kravčenko. - M.: Ekosystém, 2001.

2. Vorontsov A.I., Kharitonova N.Z. Ochrana přírody. - M.: Vyšší škola, 1977

3. Izrael Yu.A. Ekologie a kontrola stavu přírodního prostředí. - L.: Gidrometeoizdat, 1979.

4. Kriksunov E.A. Ekologie, M.: Nakladatelství „Drofa“, 1996.

5. Kushelev V.P. Ochrana přírody před znečištěním průmyslovými emisemi. - M.: Chemie, 1979.

6. Ljašenko O.A. Bioindikace a biotestování v ochraně životního prostředí: tutorial. - SP.: 2012.

7.Nikitin D.P., Novikov Yu.V. Životní prostředí a lidé. - M.: Vyšší škola, 1980

8. Novikov E.A. Člověk a litosféra. - L.: Nedra, 1976.

9. Sinitsyn S.G., Molchanov A.A. a další.Ochrana lesa a přírody. - M.: Dřevařský průmysl, 1980.

10. Internetová stránka lishayniki.ru

aplikace

Xanthoria wallae

Evernia se roztáhla

Parmeliová brázda

Hypohymnie oteklá

Indikátorové rostliny jsou v zahradnictví velmi žádané, řeknou vám, jak nejlépe uspořádat vaše stránky. Přestože téměř každá pěstovaná plodina, stav stonků, listů, kořenového systému nebo jiného orgánu nám může napovědět o nedostatku nebo přebytku. živin v půdě a její vlhkosti. Schopnost správně určit, co přesně rostliny signalizují, vám pomůže situaci včas napravit a zlepšit sklizeň.

Indikátorové závody v zemi

Osvoboďte se od potřeby neustálé diagnostiky pěstované rostliny, můžete se obrátit na ty, které na místě rostou bez vaší účasti, tzv. indikátorové rostliny. Podívejte se kolem sebe a určitě je najdete. Rostou dobře samy rok co rok, bez ohledu na to, jak často je odstraňujete.

Určení stavu půdy je pro zahrádkáře jedním z důležitých faktorů, který pomáhá předem a přesněji určit, jaká hnojiva by měla být aplikována, co přesně je nejlepší zasadit na konkrétní místo.

Indikátorové rostliny podzemní vody

Půdní vlhkost

Rostliny jsou xerofyty. Snadno tolerují sucho a mohou přežít bez vlhkosti po poměrně dlouhou dobu:

Rostliny jsou mezofyty. Lesní a luční trávy rostoucí na vlhkých půdách, ale ne na mokřadech:

Rostliny jsou hygrofyty. Preferujte hojně vlhké, bažinaté půdy:

Pokud to oblast umožňuje, je lepší uspořádat místo s hojně vlhkou půdou jako dekorativní součást místa, například vytvořit odlehlý kout pro relaxaci s malým jezírkem. Při absenci takové příležitosti k pěstování zeleniny budete muset tvrdě pracovat na odvodnění.

Takové místo není vhodné pro stromy a keře, potřebují dobrý růst hladina podzemní vody je vyžadována ne blíže než jeden a půl nebo dokonce dva metry od povrchu půdy.

Hladina spodní vody

Majitelé pozemku, zejména nového, se zajímají o dostupnost vody, například pro instalaci studny nebo studny, automatického zavlažovacího systému nebo distribuce rostlin. Zde přicházejí na pomoc rostlinné indikátory. Prozkoumejte oblast a hledejte rostliny, které určují přítomnost podzemní vody.

Hloubku vody 10 cm naznačí dva druhy ostřice trávové a měchýřnaté, 10–50 cm ostřice ostrá a rákosník nachový, od 50 cm do metru lipnice a kanár. Když voda projde v hloubce 1–1,5 m, indikátory rostlin budou tráva střelec, kostřava luční, vícekvětá vikev a ohnutá tráva, více než 1,5 m - pšeničná tráva plazivá, červený jetel, velký jitrocel a neostrý oheň.

Půdní indikátorové rostliny

Rostliny - oligotrofy naznačují nízký obsah užitečné prvky v půdě. Jsou to lišejníky, vřes, brusinky, listnaté mechy, divoký rozmarýn, brusinky a borůvky. Stejně tak Antennaria, Belous a Sandy Tsmin.

Středně úrodná půda vhodná pro rostliny – mezatrofy, například mechy zelené, štítnice samčí a žvýkačky, lesní jahody, oregano, sasanka pryskyřník, dubák, bifolia atd.

Mezi indikátory obohacené půdy patří rostliny - eutrofní a megatrofní. Důlní mech, dva druhy kopřivy (třezalka a dvoudomá), kapradina samičí, škvor, přeslička a měsíčnice. A také pštrosí kapradina, divoká mrkev kapradina, ohnivák, kopytník, quinoa, lilek černý atd.

Rostliny - eurytrofy Rostou na půdách s různou úrovní úrodnosti, takže nejsou indikátory. To je svlačec (bříza), řebříček.

Nejdůležitější látkou ve výživě a vývoji rostlin je dusík. Z nedostatku tohoto prvku rostliny vadnou a rostou pomaleji.

Ukazatele obsahu dusíku v půdě

1. Rostliny jsou nitrofily(půda bohatá na dusík). Prasenice obecná, quinoa, mateřídouška nachová, mateřídouška, lopuch, vytrvalá dřevnice, chmel, šampaňské, měsíček, svízel, hořkosladká pupalka a kopřiva dvoudomá.
2. Rostliny jsou nitrofobní(půda chudá na dusík). Na takových místech dobře rostou téměř všechny luštěniny, stejně jako olše, rakytník a jida (dzhigida), rozchodník, divoká mrkev a pupek.

Existují také pozorování rostlin udávající hustotu půdy. Hustá půda na místě je porostlá mochna, pryskyřník plazivý, jitrocel a pšenice plazivá. Pýr plazivý a pampeliška se daří v hlinitých půdách. Sypkou půdu s vysokým obsahem organických látek milují kopřivy a spáleniště. Sanders preferuje divizna a ptačinec obecný.

Rostliny, které ukazují kyselost půdy

V přebytku kyselé půdy Normálnímu růstu kulturních rostlin brání přebytek hliníku a manganu, přispívají k narušení metabolismu bílkovin a sacharidů, což ohrožuje částečnou ztrátu výnosu nebo úplné uschnutí rostlin. Chcete-li vypočítat složení půdy na vašem webu, podívejte se blíže na divoké rostliny.

Rostliny jsou acidofilní (ukazatele půd s vysokou kyselostí pH nižší než 6,7)

Extrémní acidofilové, rostoucí v půdách s pH 3–4,5:

Průměrní acidofilové– pH 4,5–6:

Slabí acidofilové(pH 5–6,7):

Rostliny jsou neutrofily, identifikují neutrální a mírně kyselé půdy s hodnotou pH 4,5–7,0

Rostliny, které preferují půdu s pH 6,7–7 – pravidelné neutrofily: Vrba Hultena a mechy pleurocium a hylocomium.

Půda s pH 6–7,3 je ideálním prostředím pro perilineární neutrofily: jedlovec brusinka, jetel, motýl luční, trs a angrešt obecný.

Rostliny jsou bazofily (ukazatele alkalických půd s pH 7,3–9)

Ideální jsou půdy s pH 6,7–7,8 neutrální rostliny - bazofily:

V půdě s pH 7,8–9 – rostou obyčejné rostliny - bazofily, jako je například červený bez a jilm kluzký kalcifilové(modřín padající, sasanka dubová, lipnice šestilistá) a rostliny – halofyty, jako je tamarix drobnokvětý, slaměnka a některé druhy pelyňku.

Většina z zeleninové plodiny roste na půdách s nízkou kyselostí a neutrálních půdách, takže pro dobrý růst a bohatou sklizeň je třeba vysokou kyselost neutralizovat. K tomu existuje mnoho možností, vše závisí na požadovaném výsledku a pěstovaných plodinách, protože existují rostliny, které nezasahují do mírně kyselé půdy, aby se dobře vyvíjely, například ředkvičky, mrkev a rajčata. A hlavně brambory. Na alkalická půda je silně postižena strupovitostí a sklizeň prudce klesá.

Okurky, cukety, dýně, cibule, česnek, salát, špenát, paprika, pastinák, chřest a celer preferují mírně kyselou nebo neutrální půdní reakci (pH 6,4-7,2). A zelí a řepa, dokonce i na neutrální půdě, dobře reagují na alkalizaci.

Rostliny, které nejsou indikátory

Ne všechny druhy rostlin dokážou identifikovat půdu, nejlepší jsou v tomto ohledu ty, které jsou přizpůsobeny určitým podmínkám a netolerují jakékoli změny (stenobionty). Rostlinné druhy, které se snadno přizpůsobují změnám složení půdy a prostředí (eurybionty), nelze nazvat indikátory.

Rostliny, jejichž semena byla náhodně přenesena na místo, nejsou indikátory. Obvykle produkují jednotlivé výhonky a při včasné sklizni se již neobjevují.

Ukazuje se, že většina rostlin, se kterými bojujeme a jsme zvyklí nazývat plevel, mohou být nepostradatelnými pomocníky v diagnostice půdy. Indikátorové rostliny vám umožňují ušetřit čas a námahu při složitých experimentech, protože vše, co musíte udělat, je najít je ve vaší oblasti a rozpoznat je.