Kas Ir Ķērpji?

{h1}

Ķērpis ir salikts organisms, kas sastāv no sēnītes un aļģēm, kas darbojas simbiotiskās attiecībās.

Ķērpis vai sablenizēta sēne faktiski ir divi organismi, kas darbojas kā vienota, stabila vienība. Ķērpji satur sēnīti, kas dzīvo simbiotiskās attiecībās ar aļģēm vai zilaļģēm (vai dažos gadījumos abiem). Visā pasaulē ir apmēram 17 000 ķērpju sugu.

Kāpēc veidot duālu organismu?

Sēnītes nespēj veikt fotosintēzi, jo tām trūkst zaļā pigmenta hlorofila. Proti, sēnītes nevar iegūt saules enerģiju un pašiem radīt barību ogļhidrātu veidā. Tā vietā viņiem jāmeklē ārpus pārtikas avotiem. Viņi absorbē uzturu no organiskām vielām, tas ir, oglekli saturošiem savienojumiem, piemēram, ogļhidrātiem, taukiem vai olbaltumvielām.

No otras puses, aļģes un zilaļģes var veikt fotosintēzi, līdzīgi kā augi. Faktiski hloroplasti, kas ir sauszemes augu fotosintēzes vieta, ir pielāgotas zilaļģu formas. (Saskaņā ar Kalifornijas Universitātes Paleontoloģijas muzeja datiem šīs agrīnās zilaļģes primitīvo augu šūnas apņēma dažkārt vēlā Proterozoikā vai agrīnā Kambrijas periodā.)

Tātad, kad sēne, kas ir dominējošais partneris šajās attiecībās, asociējas ar aļģēm (parasti no zaļajām aļģēm) vai zilaļģēm, veidojot ķērpju, tā nodrošina sev pastāvīgu piekļuvi barības avotam. Sēne kontrolē asociāciju tādā veidā, ko varētu uzskatīt par lauksaimniecību, sacīja Roberts Līlings, Berlīnes Botāniskā dārza un Botāniskā muzeja kurators, Vācija, un pētnieka līdzstrādnieks Integrētajā pētniecības centrā Lauka muzejā Čikāgā. Viņš to raksturoja kā oglekli nodrošinošā organisma kontrolētu augšanu, tāpat kā mēs audzējam kviešus, rīsus vai kartupeļus. Viņš piebilda, ka zilaļģes arī nodrošina sēnītēm papildu ieguvumu no slāpekļa fiksācijas. Šī ir bioķīmiskā reakcija, kurā atmosfēras slāpeklis tiek pārveidots par amonjaku, kas ir izmantojamāka elementa forma. Apmaiņā pret aļģēm un zilaļģēm tiek nodrošināta aizsargāta vide, īpaši no ultravioleto staru kaitēšanas. Sēnītes bieži veido aizsargājošu garozu [vai apvalku] ar pigmentiem, kas absorbē ultravioleto gaismu, sacīja Līlings.

Visbeidzot, tā kā ķērpji, sēnītes, aļģes un zilaļģes spēj dzīvot vidē, kurā citādi nevarētu dzīvot. Lībings atzīmēja, ka karstie un aukstie tuksneši, kā arī atklātās virsmas ir labs šādas vides piemērs. [Galerija: Dīvainā ķērpju pasaule: viss, kas parasts]

Nomenklatūra

Ķērpju sēnīšu sastāvdaļa ir pazīstama kā "mikobionts", un aļģu vai zilaļģu sastāvdaļa ir zināma kā "fotobionts". Ķērpja zinātniskais nosaukums ir tāds pats kā mikobionta nosaukumam neatkarīgi no fotobionta identitātes. Savā ķērpjiem veltītajā vietnē Alans Silverside, kurš tagad ir pensionējies no Skotijas rietumu universitātes, sniedz sēnītes piemēru Sticta canariensis. Šī sēne spēj veidot divas dažādas ķērpju asociācijas ar aļģēm un zilaļģēm, tomēr abus ķērpjus sauc par Sticta canariensis. "Ja sēnīšu sugas paliek nemainīgas, tad arī ķērpju nosaukums nemainās, pat ja ķērpju izskats mainās," norāda Silverside.

Tas varēja šķist agri ķērpji pirms 250-300 miljoniem gadu.

Tas varēja šķist agri ķērpji pirms 250-300 miljoniem gadu.

Kredīts: Roberts Lībings

Uzbūve

Saskaņā ar Lībinga teikto ķērpju veģetatīvā daļa, kas pazīstama kā tallus, nelicenizētajās sēnēs nav zināma. Talluss piešķir ķērpjiem to raksturīgo ārējo izskatu. Ķērpju talas ir daudzās dažādās formās. Silverside lapu piemēri ir foliozes ķērpji, kas izskatās plakani un lapu; fruktozes ķērpji, kuriem ir dusmīgs, ar talantu parādīts izskats; ķemmīšu ķērpis, kam ir plakanas, pārklājošas zvīņas; un garozas ķērpis, kas, kā norāda nosaukums, veido cieši piestiprinātu garoza virs tās apdzīvotās virsmas.

Parasti ķērpju tallusa iekšpuse šķiet stratificēta, un mikobionta un fotobionta šūnas ir sakārtotas slāņos. Pēc ASV meža dienesta datiem, ārējo slāni vai garozu veido biezas, cieši iesaiņotas sēnīšu šūnas. Tam seko segments ar fotobiontu (vai nu zaļās aļģes, vai zilaļģes). Ja ķērpim ir gan aļģu, gan zilaļģu partneris, zilaļģes var redzēt nelielos nodalījumos virs augšējā garozas. Pēdējais slānis ir medulla ar brīvi izkārtotām sēnīšu šūnām, kas izskatās kā pavedieni.

Pagarinājumi zem medulla, kurus sauc par bazālajiem stiprinājumiem, ļauj ķērpjiem pieķerties dažādām virsmām. Pie tipiskiem pamata piestiprinājumiem pieder rhizines, kas ir sēnīšu pavedieni, kas stiepjas no medulla, un vienota centrāla struktūra, ko sauc par holdfast, kas aizstiprinās uz klintīm. Meža dienests sniedz foliozes ķērpju, ko sauc par nabas ķērpju, piemēru, kur noturība atgādina nabassaiti.

Kā izņēmums no vispārējās tallus struktūras želejas ķērpjiem nav kārtaina vai stratificēta tallus. Mikobionta un fotobionta komponenti atrodas vienā slānī. Tā rezultātā želejas ķērpji izskatās kā želeja; piemēram, Kolema auriforme.

Izskats

Kad sausi, ķērpji vienkārši iegūst pašas mikobionta (sēnītes) krāsu, vai arī tie var būt drabi un pelēki. Bet, kad slapjš, tie tiek pilnībā pārveidoti. Tas notiek tāpēc, ka sēnīšu šūnas augšējā garozā kļūst caurspīdīgas, un aļģu vai zilaļģu slāņu krāsas var spīdēt cauri. Zaļās aļģes piešķir ķērpjiem ar spilgti zaļu krāsu, bet zilaļģes piešķir tumši zaļas, brūnas vai melnas nokrāsas, ziņo Meža dienests.

Fotosimbiodems ar zaļām [aļģu] daivām, kas aug no zilaļģēm.

Fotosimbiodems ar zaļām [aļģu] daivām, kas aug no zilaļģēm.

Kredīts: Roberts Lībings

Izpratne par dinamiku

Mikobiontam asociācija ar fotobiontu ir "obligāta" vai viena no atkarībām. "Cik zināms, mikobionts nevar pastāvēt dabā bez lichenization," Lücking stāstīja WordsSideKick.com. "Mikobionts pats par sevi [ir] tikai īsu laiku, kad tas izkliedējas, izmantojot sēnīšu sporas."

Lai izveidotu un uzturētu stabilu asociāciju, evolūcija ir izvēlējusies noteiktas ķērpju partnerības pazīmes. "Ķērpju izveidošanai ir trīs svarīgi faktori: asociācijas atzīšana, pieņemšana un piemērotība," sacīja Lībings. "Tiek pieņemts, ka visi trīs iziet evolūcijas atlasi, un tāpēc tie tiek optimizēti."

Lībings izstrādāja atzīšanas jēdzienu, norādot, ka mikobionts (sēne) nevar tikai asociēties ar kādu no šīm aļģēm vai zilaļģēm. Tā aktīvi meklē fotobiontu, izmantojot ķīmisku atpazīšanu. Pieņemšana notiek, kad abi ķērpju partneri mijiedarbojas, negatīvi neietekmējot viens otru. "Piemēram, ja aļģes uzskata sēnīti par parazītu, tā reaģēs ar aizsardzības mehānismiem, kas varētu novērst stabilas simbiozes veidošanos," viņš sacīja. "Tātad evolūcijas izteiksmē abi bioni ir" iemācījušies ", kā savstarpēji mijiedarboties, bet tādā veidā, lai sēne kontrolētu mijiedarbību." Visbeidzot, attiecību piemērotību nosaka veselīga izaugsme un reproduktīvie panākumi. "Jo vairāk ogļhidrātu noteiktos apstākļos fotobionts var saražot laika vienībā, jo ātrāk ķērpis augs un jo konkurētspējīgāks tas būs," sacīja Lībings. Viņš norāda, ka piemērotība un tas, kā ķērpju partneri darbojas kopā, ir atkarīgi no vides apstākļiem.

Parasti, kad ir nodibināta ķērpju asociācija, mikobionts nemaina partnerus. Tomēr kā izņēmumu Lībings sniedz piemēru Sticta canariensis, fotosymbiodeme (sēnīte, kas var veidot atsevišķus ķērpjus ar dažādiem fotobiontiem). Šajā gadījumā sēnīte ēnainos, mitros apstākļos asociējas ar zilaļģēm, veidojot mazu, krūmiem līdzīgu taleju. Tomēr sausākos vai vairāk pakļautos apstākļos sēne tā vietā asociējas ar zaļajām aļģēm, veidojot lielas, plakanas daivas. "Kad apstākļi laika gaitā mainās vai nelielā attālumā, jūs redzat, ka daži indivīdi sāk izcelties kā zilaļģu ķērpji un pēkšņi veido zaļas daivas [saistoties ar zaļajām aļģēm]," viņš teica. "Tātad viena un tā pati sēnīšu persona var mainīt partnerus uz ad hoc."

Ir svarīgi atcerēties, ka jebkāda asociācija starp sēnīti un aļģēm vai zilaļģēm automātiski netiek uzskatīta par lichenizāciju. "Ķērpju asociācijās sēne spēj veidot nelicenizētās sēnēs - tallos - nezināmas struktūras, un sēne ietekmē un maina arī fotobionta morfoloģiju," WordsSideKick.com pastāstīja Lībings. "Līdz ar to sēnīšu-aļģu asociācijas, kurās tas tā nav, netiek uzskatītas par ķērpjiem." Viņš piebilda, ka ir arī aizdomas, ka noteiktas nefotosintētiskas baktērijas ir svarīgas lichenizācijai.

Sūnas arī nav ķērpji, norāda Meža dienests. Lai arī no pirmā acu uzmetiena daži virspusēji var līdzināties ķērpim, sūnas patiesībā ir primitīvas augu versijas un spēj patstāvīgi veikt fotosintēzi.

Svarīgums

Ķērpji ir galvenie dalībnieki dažādos vides procesos. Piemēram, zilaļģu fotobionti piedalās slāpekļa fiksācijā. Ķērpji veicina arī parādību, ko sauc par bioloģisko laikapstākļiem. Ķērpju mikobionti var sadalīt ieži un atbrīvot minerālus, ražojot noteiktas ķīmiskas vielas. Ķērpji var arī sagraut klinšu virsmas, vienkārši fiziski piestiprinot tos un paplašinot un savelkot to talu, teikts žurnāla Catena publicētajā 2000. gada rakstā.

Atbilstoši rakstam laika apstākļu ietekmē iespējama iežu sadalīšanās. Lai gan tas ir trūkums, it īpaši, ja ķērpji aug uz celtniecības akmeņiem, tas ir arī būtisks posms primitīvas augsnes veidošanā. Kad ķērpji sadalās, atlikušās organiskās vielas kopā ar taļu ieslodzītajām iežu un putekļu daļiņām nodrošina materiālu primitīvas augsnes veidošanai.

Ķērpju sugas Cladonia rangiferina, ko parasti sauc par ziemeļbriežu ķērpjiem, saskaņā ar Meža dienesta datiem ir svarīgs ziemas rupjās barības avots lielākajai daļai Ziemeļamerikas karibou populāciju un ziemas diētas galvenās sastāvdaļas (izņemot apgabalus ar seklu sniega segu vai vietām, kur ir maigas ziemas).

Visbeidzot, ķērpji ir lieliski piesārņojuma rādītāji. Saskaņā ar Meža dienesta datiem ķērpji savā talā var absorbēt tādas piesārņojošas vielas kā smagos metālus, oglekli un sēru. Izņemot šos piesārņotājus, tiek parādīts līmenis atmosfērā. Šis process ir pazīstams kā ķērpju biomonitorings.


Video Papildinājums: Bioloģiski vecs koks.




Pētniecība


Reti Novembra Vidus Viesuļvētra Rēc Uz Dzīvi Klusajā Okeānā
Reti Novembra Vidus Viesuļvētra Rēc Uz Dzīvi Klusajā Okeānā

Apbedītās Sahāras Upes, Iespējams, Ļāva Cilvēkiem Iziet No Āfrikas
Apbedītās Sahāras Upes, Iespējams, Ļāva Cilvēkiem Iziet No Āfrikas

Zinātne Ziņas


Runā, Fido: Ierīce Sola Suņu Tulkojumus
Runā, Fido: Ierīce Sola Suņu Tulkojumus

Vai Jums Vajadzētu Kapitalizēt 'Visumu'?
Vai Jums Vajadzētu Kapitalizēt 'Visumu'?

Prenuptial Kopdzīve Var Sabojāt Laulību
Prenuptial Kopdzīve Var Sabojāt Laulību

T. Rekss Pulksten 20: Kā Attīstījusies Zinātne Par “Jurassic Park”
T. Rekss Pulksten 20: Kā Attīstījusies Zinātne Par “Jurassic Park”

Kā Darbojas Locarda Apmaiņas Princips
Kā Darbojas Locarda Apmaiņas Princips


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com