Noslēpumainākais sēnīšu un aļģu simbioze ir ķērpju sadaļa. Organismu, kas sastāv no diviem komponentiem, pēta zinātne, ko sauc par lichenoloģiju. Līdz šim zinātnieki nav spējuši noteikt to rašanās raksturu, un laboratorijas apstākļos tos iegūst ar lielām grūtībām.
Sēnīšu un aļģu simbiozes pazīmes
Ķermeņa kompozīcija
Iepriekš tika uzskatīts, ka sēnīšu un aļģu simbiozi ķērpī atspoguļo divu organismu savstarpēji izdevīgs līdzāspastāvēšanas veids, kurā:
- sēnes fotosintēzes procesā saņem ogļhidrātus, ko ražo otrais komponents;
- aļģēm nepieciešami minerāli un pārsegs, lai pasargātu sevi no sausuma.
Bet vēlāk šim "drošam" simbiotiskajam organismam ir jauns statuss. Organismu savstarpējās attiecības tajā tika atzītas par parazitārām. Tāpēc, ka viņi atklāja, ka nelabvēlīgos apstākļos sēne kļūst par parazītu. Aļģes var pat nomirt, ja sēne ēd nevis ogļhidrātus, ko tā sintezē, bet gan savu ķermeni.
Irina Selyutina (bioloģe):
1873. gadā franču pētnieks E. Borne, pētot ķērpju anatomisko struktūru, atklāja sēnīšu procesus aļģu šūnu iekšienē - haustorijas, kas izsūc sēnītes orgānus. Tas ļāva domāt, ka sēne izmanto aļģu šūnu saturu, t.i. uzvedas kā īsts parazīts. Gadu gaitā ķērpju vēderā ir atklāti un aprakstīti ļoti dažādi sēnīšu hipu absorbcijas vai iesūkšanas veidi.
Tagad savienība tiek pasniegta atšķirīgā veidā: sēnītes sporas izvēlas viņu "medmāsa", bet pēdējā var pretoties savienībai. Galvenais simbiozes noteikums ir abpusēji izdevīga līdzāspastāvēšana. Ķērpis izrādīsies, ja abiem komponentiem ir grūtības dzīvot atsevišķi: viņiem trūkst pārtikas, gaismas un temperatūras. Labvēlīgi faktori neliek viņiem apvienoties.
Mijiedarbojošās sēnes ar aļģēm izturas atšķirīgi. Tas veido hyphae ar visām pieejamajām sugām, bet dažas no tām vienkārši ēd. Sintēze notiek tikai ar līdzīgām klasēm. Līdzāspastāvēšanas laikā abi organismi maina savu struktūru un izskatu.
Ķermeņa uzbūve
Strukturāli ķērpis satur 2 komponentus: sēnīšu hyfae ar tām austām aļģēm.
Aļģu sastāvdaļu - fikobiontu - var pārstāvēt zilaļģes (zili zaļās aļģes), zaļās vai dzeltenzaļās aļģes. Sēnīšu sastāvdaļa jeb mikobionts ir marsupial vai basidiomycetes.
Ja aļģu sadalījums visā tallī ir vienāds, to sauc par homeomēru un, ja tikai augšējā slānī, par heteromēru. Tas ir tā sauktais talijs jeb talijs jeb ķērpja ķermenis.
Ķērpju tallusa iekšējā struktūra satur šādus komponentus:
- Augšējā garoza (garozā): veidojas cieši savstarpēji saistītām hipēm. Pigmentu klātbūtnes dēļ tas ir iekrāsots dažādās krāsās. Šī garoza ir biezāka un nodrošina ūdens aizsardzību un absorbciju no gaisa.
- Pamatslānis: veidojas no sēnītes iekšējās hipas un aļģu zaļajām šūnām, kas saistītas ar vielu fotosintēzi, pārveidošanu un uzglabāšanu.
- Apakšējā āda (garozas slānis): plāna, aprīkota ar izaugumiem-rizoīdiem, pateicoties kuriem ķērpja ķermenis ir piestiprināts pie pamatnes. Turklāt hyfae izdala skābes, kas var izšķīdināt substrātu un absorbēt minerālus.
Pēc izskata izšķir šādus tallu veidus:
- mērogs;
- lapu;
- kupls.
Bijušais izskatās kā plāna garoza, kas stingri pielipusi virsmai. Lapas paliek hifu - rizoīdu ķekaros. Krūmaini izskatās kā nožuvušs krūms vai bārda.
Krāsa var būt pelēka, brūna, zaļgana, dzeltena vai melna. Koncentrāciju regulē īpašas krāsvielas, dzelzs saturs, skābes vidē.
Audzēšanas metodes un dzīves cikls
Ķērpji ir izturīgi pret ūdens trūkumu
Ķērpī abas sastāvdaļas ir apveltītas ar spēju pavairot. Sēnīte veģetatīvi vairojas - ar tallusa daļām vai ar sporām. Ķermeņa procesi atdalās no tallus, un tos pārvieto dzīvnieki, cilvēki vai vējš. Izplatās arī strīdi.
Otro komponentu sadala veģetatīvi. Simbiotiskais komplekss uzlabo spēju vairoties. Un dažas sugas praktiski neeksistē ārpus ķērpjiem.
Irina Selyutina (bioloģe):
Ķērpji vairojas ar sporām, kas veido mikobiontu seksuāli vai aseksuāli, vai veģetatīvi.
Ar seksuālu reprodukciju uz ķērpju talas seksuālā procesa rezultātā veidojas seksuāla sporulācija augļķermeņu formā (ir zināma apotecia, ķērpjos, peritēzijā, gastrotēzijā).
Papildus seksuālā procesa laikā izveidotajām sporām ķērpji ir raksturīgi arī aseksuāla sporulācija - konidijas, piknokonidijas un stilosporas, kas eksogēnā veidā rodas uz konidioporas virsmas.
Ar veģetatīvo pavairošanu parasti notiek tallusa gabalu atdalīšana, ko var noārdīt vēja vai vides brāzmas (mikroskopiski mazi glomerulos, kas sastāv no vienas vai vairākām aļģu šūnām, ko ieskauj sēnīšu hyphae) vai isidijas (mazi izaugumi uz tallusa augšējās virsmas).
Organismi aug lēnām. Veido pieaugumu gadā no 0,25 līdz 10 mm. Bet tie nav nepieciešami vides apstākļiem:
- aug uz klintīm, zemes, koku stumbriem un zariem, uz neorganiskiem materiāliem: stikla, metāla;
- izturēt dehidratāciju.
Izturīgs pret temperatūru, kas svārstās no -47 līdz 80 ℃, Antarktīdā dzīvo 200 sugas. Viņi varēja dzīvot ārpus zemes atmosfēras apmēram divas nedēļas. Ķērpji ir vides tīrības rādītāji - tie nav sastopami vietās ar lielu piesārņojumu.
Ķērpju loma
Ir apmēram 20 tūkstoši sugu. Simbionts veido izplatīšanas tīklu visā pasaulē. Organismi tundrā un meža teritorijās ir īpaši nozīmīgi:
- Tie kalpo kā ēdiens ziemeļbriežiem.
- Viņi piedalās klintīs un augsnes veidošanā.
- Kļūstiet par bezmugurkaulnieku vaislas un dzīvesvietu.
Persona tos izmanto:
- Lai noteiktu iežu vecumu, jo paši ķērpji dzīvo līdz 4500 tūkstošiem gadu.
- Lai iegūtu antibiotikas, jums ir nepieciešami cetrārija, kladonijas, parmelijas un gulēšanas veidi.
- No lobārijas un evernijas iegūst aromātiskos un smaku fiksētājus.
- Izejvielu avots rūpniecībai (spirta, krāsvielu ražošana).
- Krāsvielu un ķīmisko indikatoru (lakmusa) avots.
- Ķērpju skābes tiek izmantotas medicīnā kā antibiotikas (usnīns).
- Vidējas tīrības bioindikatori.
Ķērpju mannu ēd Tuvo Austrumu tuksnešos, un Japānā ēdamās umblicaria tiek uzskatītas par delikatesi. Fremonta brioļu sugas ir ēdamas.
LICHEN - sēnīšu un aļģu simbioze / ķērpji (makro fotogrāfija, palielinājums)
Vispārīga informācija par ķērpjiem
Simbioze. Populārā zinātne kopā ar Annu Urmantseva.
Secinājums
Abu organismu simbiotiskā savienība joprojām tiek pētīta. Ja agrāk laboratorijā bija iespējams iegūt tikai 1 organismu uz 800 mēģinājumiem, tagad, pateicoties atklājumiem, pētījums virzās ātrāk. Veiksmīgi abi organismi gūst labumu no līdzāspastāvēšanas.