9 .Лишайники

До царства рослин лишайники традиційно включаються в ра­нзі відділу. Ці своєрідні організми в рівній мірі можуть бути від­несені як до царства грибів, так і до царства рослин. Компонентом лишайників є і синьо-зелені водорості, що відносяться не до рос­лин — еукаріотів, а до прокаріотів.

  Лишайники (Lichenes) — симбіотичні організми, тіло (слань) яких складається з двох компонентів — автотрофного (синьо-зелені, зелені, жовто-зелені та бурі водорості) і гетеротрофного (гриба). Симбіонти утворюють стійкі морфологічні типи й харак­теризуються особливими фізіологічними та біохімічними проце­сами.

  Будова, життєві форми лишайників, які виникають при вза­ємодії грибів і водоростей, не виявляються у цих організмів окре­мо, тобто їх структура — результат тривалого формоутворюючого процесу на основі симбіозу. Лишайники утворюють також особ­ливі речовини, що не зустрічаються в інших групах організмів.

  Початок утворенню лишайників дають представники різних класів грибів. Вегетативне тіло лишайників (слань) цілком скла­дається з переплетення грибних гіф, між якими розташовуються водорості. У більшості лишайників щільні сплетення грибних ниток утворюють верхній і нижній кіркові шари. Під верхнім кірковим шаром розташовується шар водоростей, де здійснюється фотосинтез і нагромаджуються органічні речовини. Нижче знахо­диться серцевина, що складається з рихло-розташованих гіф і по­вітряних полостей. Функція серцевини — проведення повітря до клітин водоростей.

  Гриби, що входять до складу лишайників, повністю знахо­дяться в повітряному середовищі й мають низку особливостей. Стінки клітин гриба перфоровані, й клітини з'єднуються цито­плазматичними містками. Оболонки гіф потовщені, забезпечуючи механічну стійкість слані. У багатьох лишайників здебільшого гіфи можуть ослизовуватися, чого звичайно не буває у вільно-існуючих грибів. Лишайникові гриби також мають утвори, які не притаманні вільно-існуючим, — жирові клітини (жирові гіфи), розташовані в місцях прикріплення до субстрату.

Більшість лишайникових водоростей зустрічаються у  вільно існуючому стані, але деякі відомі лише в лишайниках. Лишайни­ку, як цілісному організму, притаманні біологічні властивості, яких немає у взятих окремо грибів і водоростей. Це виражається, зокрема, в тому, що лишайники можуть жити там, де не здатні самостійно жити ні гриби, ні водорості. При цьому гриб забезпе­чує водорості водою і мінеральними солями, а сам користується органічними речовинами, що синтезуються водоростю.

Відомо більше 20 000 видів лишайників. Залежно від будови слані виділяють накипні, або коркові, листуваті та кущисті лишайники.

  Слань накипних лишайників має вид кірочки, щільно зро­щеної з субстратом, завтовшки від 1 до 5 мм. Вони зустрічаються на корі дерев і чагарників, на поверхні ґрунту. Накипні лишай­ники, що заселяють поверхні гірських порід, поступово руйнують їх завдяки виділенню кислот.

  Листуваті лишайники мають округлу форму, часто з порі­заними краями або розчленованими на дрібні лопаті. Діаметр цих лишайників 10-20 см. Вони прикріпляються до субстрату пучка­ми грибних гіф-ризин, покритих кірковим шаром.

  Листуваті лишайники — більш організовані форми в порів­нянні з накипними, у них існує чітка диференціація шарів.

  Найбільш високо організовані кущисті лишайники. їх слань є прямостійним або повисаючим кущиком.

Деякі з них заввишки всього декілька міліметрів, інші — 30- 50 см. Великими розмірами відзначаються епіфітні повисаючи лишайники. Наприклад, уснея довга, що селиться на гілках мод­рин і кедрів у тайгових лісах, досягає 7—8 м. у довжину.

  Лишайники широко поширені. Разом з синьо-зеленими водо­ростями вони є піонерами в освоєнні безжиттєвих і маложиттєвих місць існування: поверхні потоків лави після виверження вулка­нів, скель тощо. Руйнуючи і розпушуючи кам'янистий ґрунт, зба­гачуючи його органічними речовинами, лишайники створюють умови для поселення вищих рослин. Лишайники заселили вели­чезні простори тундри, де представники роду кладонія (оленячий мох, або ягель) є основним джерелом харчування північних оле­нів (рис. 16).

  Суворі умови проживання лишайників обумовлюють їх пові­льне зростання. Наприклад, приріст накипних лишайників ста­новить 0,25-0,5 мм. на рік, ягелю — 2-7 мм. на рік, а лишайників, що ростуть на ґрунті та мохах, — до 1-3 см. на рік. Але в цілому швидкість зростання лишайників невелика, повільне зростання зумовлює і високу тривалість їх життя — до 50-100 років.

 

 

Рис. 16. Кущистий лишайник «оленячий мох» (ягель). А — загальний вигляд; Б — розріз крізь слань: 1 — клітини водорості, 2 — гіфи гриба.

 

  Розмножуються лишайники спорами, які утворює гриб, або ве­гетативно — відламуванням шматочків слані, котрі потім пророста­ють на новому місці. Спори гриба можуть бути одно - і багатоклітин­ними. Потрапляючи в сприятливі умови, вони утворюють первинний міцелій. Подальший розвиток цього міцелію і формування слойовища залежать від того, чи зустрінуть його гіфи водорость, відповідну даному виду лишайника. Якщо на субстраті, де росте первинний мі­целій, таких водоростей немає, то первинний міцелій гине, а якщо є, то вони обплітають її і тоді починається формування слойовища.

  Розмножуються лишайники за допомогою особливих утворень, що виникають під верхньою кіркою слойовища, яке складається з клітин водорості, оточених гіфами гриба. При розриванні коркового шару вони розносяться вітром і, потрапивши в сприятливі умови, відразу починають розростатися в нове слойовище.

  Значення лишайників. Лишайники відіграють важливу роль в наземних біоценозах. їх маса може досягати 20-40 ц/га (в тай­гових лісах і тундрі). Серед лишайників живуть або харчуються ними багато видів безхребетних і хребетних тварин (кліщі, ногохвостки, сіноїди, північні олені та інші). Розкладаючись після відмирання, лишайники створюють необхідні умови для утворен­ня ґрунтового гумусу.

  Антибіотичні властивості лишайників знаходять застосуван­ня у фармацевтичній промисловості. Кущистий лишайник дубо­вий мох містить речовини, що додають стійкість парфумам, тому його використовують в парфумерії.

  Лишайники дуже чутливі до забруднення повітря, особливо сполуками сірки, тому ступінь їх розвитку може служити індика­тором екологічного стану в містах.

Мікробіологія

1.Основні напрямки розвитку сучасної мікробіології: загальна, промислова, ґрунтова, водна, медична та інші.

Мікробіологія (від грец. Micros-малий, bios-життя, logos-вчення, тобто вчення про малих формах життя) - наука, що вивчає організми, нерозрізнені (невидимі) неозброєним будь-якої оптикою оком, які за свої мікроскопічні розміри називають мікроорганізми (мікроби).  Предметом вивчення мікробіології є їх морфологія, фізіологія, генетика, систематика, екологія і взаємини з іншими формами життя.  У таксономічному відношенні мікроорганізми дуже різноманітні. Вони включають пріони, віруси, бактерії, водорості, гриби, найпростіші і навіть мікроскопічні багатоклітинні тварини.  За наявністю і будовою клітин вся жива природа може бути розділена на прокаріоти (що не мають справжнього ядра), еукаріоти (що мають ядро) і не мають клітинної будови форми життя. Останні для свого існування потребують клітинах, тобто є внутрішньоклітинними формами життя ехнічна, або промислова, мікробіологія[ред. • ред. код]

Технічна мікробіологія вивчає мікроорганізми, використовувані у виробничих процесах з метою отримання різних практично важливих речовин: харчових продуктів, етанолу, гліцерину, ацетону, органічних кислот тощо.

Величезний внесок у розвиток мікробіології внесли російські й радянські вчені: І. І. Мечников (1845–1916), Д. І. Івановський (1863–1920), М. Ф. Гамалія (1859–1949), Л. С. Ценковський, С. Н. Виноградський, В. Л. Омелянський, Д. К. Заболотний (1866–1929), В. С. Буткевич, С. П. Костичев, М. Г. Холодний, В. Н. Шапошников, Н. А. Красильников, А. А. Ішменецкій та ін.

Велика роль у розвитку технічної мікробіології належить С. П. Костичева, С. Л. Іванова і А. І. Лебедєву, які вивчили хімізм процесу спиртового бродіння, викликається дріжджами. На підставі досліджень хімізму освіти органічних кислот міцеліальними грибами, проведеним В. Н. Костичева і В. С. Буткевичем, в 1930 році в Ленінграді було організовано виробництво лимонної кислоти. На основі вивчення закономірностей розвитку молочнокислих бактерій, здійсненого В. Н. Шапошниковим і А. Я. Мантейфель, на початку 1920-х років у СРСР було організовано виробництво молочної кислоти, необхідної в медицині для лікування ослаблених і рахітичних дітей. В. Н. Шапошников та його учні розробили технологію отримання ацетону і бутилового спирту за допомогою бактерій, і в 1934 році в Грозному був пущений перший в СРСР завод з випуску цих розчинників. Праці Я. Я. Нікітінського Ф. М. Чистякова поклали початок розвитку мікробіології консервного виробництва та холодильного зберігання швидкопсувних харчових продуктів. Завдяки роботам А. С. Корольова, А. Ф. Войткевич і їх учнів значний розвиток отримала мікробіологія молока та молочних продуктів.

Частиною технічної мікробіології є харчова мікробіологія, що вивчає способи отримання харчових продуктів з використанням мікроорганізмів. Наприклад, дріжджі застосовують у виноробстві, пивоварінні, хлібопеченні, спиртовому виробництві; молочнокислі бактерії — у виробництві кисломолочних продуктів, сирів, при квашенні овочів; оцтово-кислі бактерії — у виробництві оцту; міцеліальні гриби використовують для одержання лимонної та інших харчових органічних кислот тощо. До теперішнього часу виділилися спеціальні розділи харчової мікробіології: мікробіологія дріжджового і хлібопекарського виробництва, пивоварного виробництва, консервного виробництва, молока та молочних продуктів, оцту, м'ясних і рибних продуктів, маргарину тощо.

За час існування мікробіології сформувалися загальна, технічна, сільськогосподарська, ветеринарна, медична, санітарна гілки.

Загальна вивчає найбільш загальні закономірності, властиві кожній групі перелічених мікроорганізмів: структуру, метаболізм, генетику, екологію тощо. Технічна займається розробкою біотехнології синтезу мікроорганізмами біологічно активних речовин: білків, нуклеїнових кислот, антибіотиків, спиртів, ферментів, а також рідкісних неорганічних сполук. Сільськогосподарська досліджує роль мікроорганізмів у кругообігу речовин, використовує їх для синтезу добрив, боротьби зі шкідниками. Ветеринарна вивчає збудників захворювань тварин, методи діагностики, специфічної профілактики та етіотропного лікування, спрямованого на знищення збудника інфекції в організмі хворої тварини. Медична мікробіологія вивчає хвороботворні (патогенні) і умовно-патогенні для людини мікроорганізми, а також розробляє методи мікробіологічної діагностики, специфічної профілактики та лікування етіотопного викликаються ними інфекційних захворювань. Санітарна мікробіологія вивчає санітарно-мікробіологічне стан об'єктів навколишнього середовища, харчових продуктів і напоїв, і розробляє санітарно-мікробіологічні нормативи і методи індикації патогенних мікроорганізмів у різних об'єктах і продуктах