Відділ лишайники (lichenophyta lichenes)
Лишайники представляють собою симбіотичні організми, до складу яких входять:
Між симбионтами виникає тісний взаємозв'язок, в результаті чого формується морфологічно і фізіологічно цілісний організм. Таке співіснування гриба і водорості є постійним.
Тіло лишайника є слань, яка не диференційовано на органи. Основу слані складають переплетення гіф гриба, серед яких розташовуються водорості. Залежно від особливості розташування гіф гриба і водоростей розрізняють два основних типи будови слані (рис. 88):
між якими є серцевина з пухко розташованих гіф і шар водоростей (безпосередньо під верхньою кіркою).
Найчастіше зустрічається наступні типи організації слані (рис. 89):
Мал. 89. Морфологічні форми слані лишайника: 1 - лістоватимі лишайник (ксанторія); 2 - кущистий оленячий лишайник (ягель); 3 - кущистий бородатий лишайник (уснея).
Гриб є гетеротрофних компонентом лишайника (мікобіонта), а водорість - автотрофним (фікобіонт). Водорості створюють органічну речовину, яке використовує і сама водорість, і гриб. Гриби захищають водорості від висихання і дії крайніх температур та постачають їх водою і мінеральними солями. Взаємини гриба і водорості досить складні. Гриб може харчуватися сапротрофного відмерлими водоростями і продуктами їх обміну або як паразит, проникаючи всередину клітини і поглинаючи її вміст. Тому партнерство в лишайнику є скоріше не симбіозом, а контрольованим паразитизмом гриба на водорості.
Лишайники здатні поглинати воду як з субстрату, так і з повітря всім талломом, світлолюбні, невибагливі до субстрату, чутливі до забруднення повітря.
Характерною особливістю лишайників є утворення ними особливої групи органічних сполук - лишайникових кислот. Їх відомо близько 300.
Ростуть лишайники вкрай повільно - приріст за рік у коркових - 1-8 мм, у рунистих - 1-35 мм.
Розмноження лишайників як статеве, так і безстатеве. Статеве розмноження здійснюється за рахунок грибного компонента, т. К. Клітини водоростей можуть розмножуватися тільки вегетативно. В основному лишайники розмножуються безстатевим шляхом:
¨ частинами таллома (найчастіше);
¨ спеціальними утвореннями, що складаються з гіф гриба, що обплітають клітини водоростей (рис. 90):
§ соредіі. утворюються всередині слані і звільняються в результаті розриву коркового шару;
Мал. 90. Розмноження лишайників: 1 - соредіі; 2 - Ізіди.
Ізіда. формуються на поверхні слані.
Лишайники можуть існувати в найнесприятливіших умовах. Вони поселяються в самих безплідних місцях, де не здатні існувати інші організми. Оскільки лишайники дуже невибагливі, вони зустрічаються на скелях серед вічних льодів і снігів в високогір'ях, у внутрішніх районах
Антарктиди, на неживих арктичних островах, в безплідних пустелях, на абсолютно голих вулканічних утвореннях. Разом з тим, вони добре себе почувають і у вологому тропічному лісі.
Будучи першими поселенцями незаселених просторів, лишайники відіграють істотну роль в почвообразовательном процесі, поступово руйнуючи гірські породи та готуючи умови для заселення даної території вищими рослинами. На великих територіях Арктики лишайники є основним кормом для північних оленів (ягель).
Лишайники відіграють чималу роль і в житті людини. Завдяки наявності лишайникових кислот, багато хто з них мають виражену бактерицидну дію. У парфумерії лишайники використовуються як фіксатори запаху парфумів, для отримання лакмусу. Є лишайники (лишайникова манна), які можна використовувати в їжу.
Лишайники не є паразитами, але їх присутність на стовбурах дерев порушує газообмін і створює умови для розмноження комах-шкідників. Тому з гілок і стовбурів плодових дерев лишайники слід зчищати.
Розділ 3. Царство дробянок (Mychota)
Поширені повсюдно: у воді, ґрунті, повітрі, живих організмах. Вони виявляються як в найглибших океанічних западинах, так і на найвищій гірській вершині Землі - Евересті як в льодах Арктики й Антарктиди, так і в гарячих джерелах. У грунті вони проникають на глибину 4 і більше км, спори бактерій в атмосфері зустрічаються на висоті до 20 км, гідросфера взагалі не має кордонів проживання цих організмів. Бактерії здатні поселятися практично на кожному як органічному, так і неорганічний субстраті.
Незважаючи на простоту будови, вони мають високий ступінь пристосованості до найрізноманітніших умов середовища. Це можливо завдяки здатності бактерій до швидкої зміни поколінь. При різкій зміні умов існування серед бактерій швидко з'являються мутантні форми, здатні існувати в нових умовах середовища.
Всі бактерії - виключно одноклітинні організми. Деякі здатні утворювати колонії.
Розміри їх клітин коливаються в межах від 1 до 15 мкм. За формою клітин розрізняють (рис. 91):
Мезосоми різняться формою, розмірами, локалізацією в клітці. Найбільш просто влаштовані мають вигляд везикул (пухирців), більш складні мають пластинчатое і трубчасті будову. Припускають, що Мезосома беруть участь у формуванні поперечної перегородки при діленні клітини. Мезосоми, пов'язані з нуклеоїдом, грають певну роль в реплікації ДНК і подальшому розбіжності хромосом. Можливо, Мезосома забезпечують поділ клітини на окремі відособлені відсіки, створюючи тим самим сприятливі умови для протікання ферментативних процесів.
У клітинах фотосинтезуючих бактерій є внутрицитоплазматические мембранні освіти - хроматофори. що забезпечують протікання бактеріального фотосинтезу.
Цитоплазма і цитоплазматичні включення
Цитоплазма являє собою внутрішній вміст клітини. У цитоплазмі розрізняють:
Рибосоми вільно лежать у цитоплазмі і не пов'язані з мембранами (як у еукаріот). Щоб бактерій характерні 70S-рибосоми, утворені двома субодиницями: 30S і 50S. Рибосоми бактеріальних клітин зібрані в полісоми, утворені десятками рибосом.
Бактеріальні клітини можуть мати різноманітні цитоплазматичні включення - газові вакуолі, бульбашки, що містять бактеріохлорофіл, полісахариди, відкладення сірки та інші.
Бактерії не мають структурно оформленого ядра. Генетичний апарат бактерій називають нуклеоїдом. Він являє собою молекулу ДНК, зосереджену в обмеженому просторі цитоплазми.
Молекула ДНК має типову будову. Вона складається з двох полінуклеотидних ланцюгів, що утворюють подвійну спіраль. На відміну від еукаріот, ДНК має кільцеву структуру, а не лінійну. Молекулу ДНК бактерій ототожнюють з одного хромосомою еукаріот. Але якщо у еукаріот в хромосомах ДНК пов'язана з білками, то у бактерій ДНК комплексів з білками не утворює.
ДНК бактерій закріплена на мембрані цитоплазми в області Мезосома.
Клітини багатьох бактерій мають нехромосомной генетичні елементи - плазміди. Вони являють собою невеликі кільцеві молекули ДНК, здатні реплицироваться незалежно від хромосомної ДНК. Серед них розрізняють F-фактор - плазміду, яка контролює статевий процес.
Серед бактерій є багато рухливих форм. Основну роль в пересуванні грають джгутики.
Джгутики бактерій тільки зовні схожі на джгутики еукаріотів, будова ж їх інше. Вони мають менший діаметр і не оточені цитоплазматичної мембраною. Нитка джгутика складається з 3-11 гвинтоподібно скручених фібрил, освічених білком флажеліну. У підстави розташовується гак і парні диски, що з'єднують нитку з цитоплазматичної мембраною і клітинною стінкою. Рухаються джгутики, обертаючись в мембрані. Джгутики викликають обертальний рух клітин бактерій за годинниковою стрілкою, і вони як би вгвинчуються в середу. Джгутик може змінювати напрямок руху. При цьому бактерія зупиняється і починає перекидатися. Число і розташування джгутиків на поверхні клітини може бути по-різному.
Фімбрії - це тонкі ниткоподібні структури на поверхні бактеріальних клітин, що представляють собою короткі прямі порожнисті циліндри, утворені білком пилина.
Завдяки фімбрій, бактерії можуть прикріплятися до субстрату або зчіплюватися одна з одною. Особливі фимбрии - статеві фимбрии. або F-пили - забезпечують обмін генетичного матеріалу між клітинами.
При настанні несприятливих умов, у деяких бактерій відбувається утворення ендоспор (рис. 93). При цьому клітина зневоднюється, нуклеоїд зосереджується в спо
Мал. 93. Майже зріла ендоспори в бактеріальної клітці.
Роген зоні, цитоплазматическая мембрана утворить впячивание, що відділяє спорогенной зону, а потім повністю оточує її, відокремлюючи від решти вмісту клітини. Утворюються захисні оболонки, що оберігають спори бактерій від дії несприятливих умов (суперечки багатьох бактерій витримують нагрівання
до 130 # 730; С, зберігають життєздатність десятки років). При настанні сприятливих умов спора проростає, і утворюється вегетативна клітина.
Разом з їжею бактерії, як і інші організми, отримують енергію для процесів життєдіяльності та будівельний матеріал для синтезу клітинних структур. Серед бактерій розрізняють:
¨ сапротрофами. тобто пітатьтся мертвим органічному речовиною;
¨ паразитами. тобто споживати органічну речовину живих рослин і тварин.
¨ фотосинтетиков. здійснюють процеси синтезу за рахунок енергії сонячного світла за допомогою бактериохлорофилла;
¨ хемосинтетиков. синтезують органічні речовини за рахунок хімічної енергії окислення сірки, сірководня, аміаку і т.д.
Серед прокаріотів є група мікроорганізмів, здатних, на відміну від еукаріот, в процесі катаболізму здійснювати окислення неорганічних речовин. До них відносяться нитрифицирующие бактерії, железобактерии, водневі бактерії і т.д.
Невелика група автотрофних бактерій здатна здійснювати фотосинтетичне фосфорилирование. До них відносяться ціанобактерії, зелені і сірчані пурпурні бактерії. Фотосинтез ціанобактерій схожий з фотосинтезом рослин і супроводжується виділенням кисню. Зелені і пурпурні бактерії в якості донора електронів використовують сірководень, сірку, сульфат, молекулярний водень і т.д. але не воду. Тому в даному випадку молекулярного кисню не утворюється.
Бактерії здатні до інтенсивного розмноження. Деякі бактерії при сприятливих умовах здатні ділитися кожні 20 хвилин.