Paslaptingiausia grybelio ir dumblių simbiozė yra kerpių skyrius. Organizmą, susidedantį iš dviejų komponentų, tiria mokslas, vadinamas lichenologija. Iki šiol mokslininkams nepavyko nustatyti jų atsiradimo pobūdžio, o laboratorinėmis sąlygomis jie gaunami su dideliais sunkumais.
Grybelio ir dumblių simbiozės ypatybės
Kūno sudėjimas
Anksčiau manyta, kad grybelių ir dumblių simbiozę kerpėje atspindi abipusiai naudingas dviejų organizmų sambūvio būdas, kuriame:
- grybai gauna angliavandenius, kuriuos gamina antrasis komponentas fotosintezės metu;
- dumbliams reikalingi mineralai ir danga, kad apsisaugotų nuo sausros.
Tačiau vėliau šis „saugus“ simbiotinis organizmas įgijo naują statusą. Jame esantys organizmų tarpusavio santykiai buvo pripažinti parazitiniais. Nes jie sužinojo, kad nepalankiomis sąlygomis grybelis tampa parazitu. Dumbliai gali net mirti, jei grybelis valgo ne sintetinamus angliavandenius, o jo kūną.
Irina Selyutina (biologė):
1873 m. Prancūzų tyrėjas E. Borne'as, tirdamas kerpių anatominę struktūrą, atrado grybelinius procesus dumblių ląstelių viduje - haustorijas, kurios čiulpia grybelio organus. Tai leido manyti, kad grybelis naudoja dumblių ląstelių turinį, t. elgiasi kaip tikras parazitas. Bėgant metams kerpių talonijoje buvo atrasta ir aprašyta daugybė skirtingų rūšių absorbcijos ar išsiurbimo grybelinių hifų.
Dabar sąjunga pateikiama kitaip: grybelio sporomis pasirenka savo „slaugytoją“, tačiau pastaroji gali atsispirti sąjungai. Pagrindinė simbiozės taisyklė yra abipusiai naudingas sambūvis. Kerpės pasirodys, jei abiem komponentams bus sunku gyventi atskirai: jiems trūksta maisto, šviesos ir temperatūros. Palankūs veiksniai neverčia jų vienytis.
Sąveikaujantys grybai skirtingai elgiasi su dumbliais. Jis formuoja hyfae su visomis turimomis rūšimis, tačiau kai kurios iš jų yra tiesiog valgomos. Sintezė vyksta tik su panašiomis klasėmis. Sugyvendami abu organizmai keičia savo struktūrą ir išvaizdą.
Kūno sandara
Struktūriškai kerpę sudaro 2 komponentai: grybelinės hifos su jose austais dumbliais.
Dumblių komponentą - fikobiontą gali atstovauti melsvabakterijos (mėlynai žalieji dumbliai), žali ar geltonai žali dumbliai. Grybelinis komponentas, arba mikobiontas, yra marsupialinės arba basidiomycetes.
Jei dumblių pasiskirstymas visoje taloje yra vienodas, jis vadinamas homeomeriniu, o jei tik viršutiniame sluoksnyje - heteromeriniu. Tai yra vadinamasis talis, arba talis, arba kerpės kūnas.
Vidinę kerpių talijos struktūrą sudaro šie komponentai:
- Viršutinė pluta (žievė): susidaro iš sandariai susipynusių hifų. Dėl pigmentų yra įvairių spalvų. Ši pluta yra storesnė ir apsaugo bei absorbuoja vandenį iš oro.
- Pagrindinis sluoksnis: susidaro iš grybelio vidinės hipos ir dumblių žaliųjų ląstelių, su kuriomis susijusi medžiagų fotosintezė, transformacija ir laikymas.
- Apatinė oda (žievės sluoksnis): plona, apaugusi šakniastiebiais, dėl kurių kerpės kūnas pritvirtinamas prie substrato. Be to, hifai išskiria rūgštis, kurios gali ištirpinti substratą ir absorbuoti mineralus.
Iš išvaizdos išskiriami šie talijos tipai:
- skalė;
- lapinis;
- krūmas.
Pirmieji atrodo kaip plona pluta, tvirtai prigludusi prie paviršiaus. Lapai laikosi ant hifų - rhizoidų ryšulių. Krūminiai atrodo kaip nugrimzdęs krūmas ar barzda.
Spalva gali būti pilka, ruda, žalsva, geltona arba juoda. Koncentraciją reguliuoja specifiniai dažikliai, geležies kiekis, rūgštys aplinkoje.
Veisimo būdai ir gyvenimo ciklas
Kerpės atsparios vandens trūkumui
Kerpėje abu komponentai turi savybę daugintis. Grybelis dauginasi vegetatyviškai - pagal talijos dalis ar sporas. Kūno procesai atitrūksta nuo talijos ir juos judina gyvūnai, žmonės ar vėjas. Skleidžiasi ir nesutarimai.
Antrasis komponentas dalijamas vegetatyviškai. Simbiotinis kompleksas pagerina gebėjimą daugintis. O kai kurios rūšys už kerpių praktiškai neegzistuoja.
Irina Selyutina (biologė):
Kerpės dauginasi sporomis, kurios sudaro mikobiontą lytiškai, aseksualiai arba vegetatyviškai.
Su lytiniu dauginimu kerpių tale dėl lytinio proceso susiformuoja lytinė sporuliacija, atsirandanti vaisiaus kūnelių pavidalu (yra žinomos apotecia, kerpėse, peritėjos, gastrothetija)
Be sporų, susidariusių lytinio proceso metu, kerpės taip pat būdingos aseksuali sporuliacija - konidijos, piknokonidijos ir stilosporos, kurios išoriškai atsiranda konidioporų paviršiuje.
Su vegetatyviniu dauginimu paprastai yra atskirtos talijos dalys, kurias gali nuplėšti vėjo ar terpės gūsiai (mikroskopiškai maži glomerulai, susidedantys iš vienos ar daugiau dumblių ląstelių, apsuptų grybelinių hifų) arba isidija (maži užaugimai viršutiniame talio paviršiuje).
Organizmai auga lėtai. Sudaro padidėjimą per metus nuo 0,25 iki 10 mm. Tačiau jie nėra nereikalingi aplinkos sąlygoms:
- auga ant uolų, žemės, medžių kamienų ir šakų, ant neorganinių medžiagų: stiklo, metalo;
- atlaikyti dehidrataciją.
Atsparios temperatūrai nuo -47 iki 80 ℃, Antarktidoje gyvena 200 rūšių. Jie galėjo gyventi žemės atmosferoje maždaug dvi savaites. Kerpės yra aplinkos švaros rodikliai - jų nerandama vietose, kur didelė tarša.
Kerpių vaidmuo
Yra apie 20 tūkstančių rūšių. Simbiontas sudaro paskirstymo tinklą visame pasaulyje. Organizmai tundroje ir miško vietose yra ypač reikšmingi:
- Jie tarnauja kaip maistas elniams.
- Jie dalyvauja uolienų atmosferoje ir dirvožemio formavime.
- Tapk daugelio bestuburių veisimu ir buveine.
Asmuo jomis naudojasi:
- Norėdami nustatyti uolienų amžių, nes pačios kerpės gyvena iki 4500 tūkstančių metų.
- Norėdami gauti antibiotikų, jums reikia cetrarium, cladonia, parmelia ir miego rūšių.
- Iš lobarijų ir evernijų gaunami aromatiniai ir kvapo fiksatoriai.
- Žaliavų pramonei šaltinis (alkoholio, dažiklių gamyba).
- Dažų ir cheminių rodiklių (lakmuso) šaltinis.
- Kerpių rūgštys medicinoje naudojamos kaip antibiotikai (usninas).
- Vidutinio grynumo bioindikatoriai.
Kerpių manos yra valgomos Vidurinių Rytų dykumose, o Japonijoje valgomosios umblicaria laikomos delikatesu. Fremonto briorijų rūšys yra valgomosios.
LICENAS - grybelio ir dumblių simbiozė / kerpės (makro fotografija, padidinimas)
Bendra informacija apie kerpius
Simbiozė. Populiarus mokslas su Anna Urmantseva.
Išvada
Simbiotinė dviejų organizmų sąjunga vis dar tiriama. Jei anksčiau laboratorijoje buvo galima gauti tik 1 organizmą iš 800 bandymų, tai dabar atradimų dėka tyrimas vyksta sparčiau. Sėkmingai abiems organizmams naudingas sambūvis.