Kerpės yra kokie augalai. Lapinės kerpės: aprašymas, savybės, struktūra ir savybės

Kerpės yra unikalūs kompleksiniai organizmai, kurių talis yra grybelio ir dumblių derinys, kurie yra tarpusavyje sudėtinguose santykiuose, dažniau simbiozėje. Yra žinoma per 20 tūkstančių kerpių rūšių.

Iš kitų organizmų, įskaitant laisvai gyvenančius grybus ir dumblius, jie skiriasi forma, struktūra, medžiagų apykaitos pobūdžiu, ypatingomis kerpių medžiagomis, dauginimosi būdais, lėtu augimu (nuo 1 iki 8 mm per metus).

Struktūrinės savybės

Talio kerpės susideda iš susipynusių grybelinių gijų – hifų ir tarp jų esančių dumblių ląstelių (arba gijų).

Yra du pagrindiniai talio mikroskopinės struktūros tipai:

Homeomerinis;
heteromerinis.

Ant kerpės skerspjūvio homeomerinis tipas yra viršutinė ir apatinė žievė, kurią sudaro vienas grybelinių ląstelių sluoksnis. Visa vidinė dalis užpildyta laisvai išsidėsčiusiais grybų siūlais, tarp kurių be jokios tvarkos išsidėsčiusios dumblių ląstelės.

Kerpėje heteromerinis tipo dumblių ląstelės yra susitelkusios viename sluoksnyje, kuris vadinamas gonido sluoksnis. Po juo yra šerdis, sudaryta iš laisvai išdėstytų grybelio siūlų.

Išoriniai kerpių sluoksniai yra tankūs grybelinių siūlų sluoksniai, vadinami žievės sluoksniais. Grybelinių siūlų, besitęsiančių iš apatinio žievės sluoksnio, pagalba kerpės prisitvirtina prie substrato, ant kurio auga. Kai kurioms rūšims apatinės žievės nėra ir ji yra pritvirtinta prie substrato šerdies siūlais.

Kerpių dumblių komponentą sudaro rūšys, priklausančios mėlynai žaliai, žaliai, geltonai žaliai ir rudai skyriams. Į simbiozę su grybais patenka 28 jų genčių atstovai.

Dauguma šių dumblių gali būti laisvai gyvenantys, tačiau kai kurie randami tik kerpėse ir gamtoje dar neaptikti laisvos būklės. Būdami taloje, dumblių išvaizda labai pasikeičia, taip pat tampa atsparesni aukštai temperatūrai ir gali atlaikyti ilgalaikį džiūvimą. Auginant dirbtinėje terpėje (atskirai nuo grybų), jie įgauna laisvai gyvenančioms formoms būdingą išvaizdą.

Kerpių talis yra įvairus pagal formą, dydį, struktūrą ir yra įvairių spalvų. Talio spalva atsiranda dėl pigmentų buvimo kerpių hifinėse membranose ir vaisiakūniuose. Yra penkios pigmentų grupės: žalia, mėlyna, violetinė, raudona ir ruda. Būtina pigmentų susidarymo sąlyga yra šviesa. Kuo ryškesnis apšvietimas vietose, kur auga kerpės, tuo jos ryškesnės.

Talio forma taip pat gali būti įvairi. Pagal išorinę talio struktūrą kerpės skirstomos į:

Skalė;
lapinis;
krūminis.

U žievelės kerpės talis atrodo kaip pluta, glaudžiai susiliejusi su substratu. Plutos storis įvairus – nuo vos pastebimų apnašų ar miltelių nuosėdų iki 0,5 cm, skersmuo – nuo kelių milimetrų iki 20-30 cm. Žvynelinės rūšys auga dirvų paviršiuje, uolienose, medžių ir krūmų žievėje, atviroje pūvančioje medienoje.

Lapinės kerpės turėti lapo formos plokštelės, esančios horizontaliai ant pagrindo, formą (parmelija, sieninė auksaspalvė). Dažniausiai lėkštės būna apvalios, 10-20 cm skersmens. Lapinėms rūšims būdingas bruožas – nevienoda talio viršutinio ir apatinio paviršiaus spalva ir struktūra. Daugumoje jų apatinėje talo pusėje susidaro prisitvirtinimo prie substrato organai - rizoidai, susidedantys iš sruogelėmis surinktų hifų. Jie auga dirvos paviršiuje, tarp samanų. Lapijos kerpės yra labiau organizuotos formos, palyginti su žievelėmis.

Vaisinės kerpės turi stačias arba kabantis krūmas ir yra pritvirtinti prie substrato mažomis apatinės talo dalies dalimis (kladonija, islandinė kerpė). Organizacijos lygio požiūriu krūminės rūšys yra aukščiausias talio vystymosi etapas. Jų taliai būna įvairių dydžių: nuo kelių milimetrų iki 30-50cm. Kabantis vaisinių kerpių talis gali siekti 7-8 m. Pavyzdys yra kerpės, kurios kabo barzdos pavidalu nuo maumedžių ir kedrų šakų taigos miškuose (barzdotoji kerpė).

Reprodukcija

Kerpės dauginasi daugiausia vegetatyviniu būdu. Tokiu atveju gabalai yra atskiriami nuo talio, juos nešioja vėjas, vanduo ar gyvūnai ir, esant palankioms sąlygoms, susidaro naujas talis.

Lapinėse ir vaisinėse kerpėse vegetatyviniam dauginimui paviršiniuose arba gilesniuose sluoksniuose susidaro specialūs vegetatyviniai dariniai: soredijos ir izidijos.

Soredijos atrodo kaip mikroskopiniai glomerulai, kurių kiekviename yra viena ar daugiau dumblių ląstelių, apsuptų grybelinių hifų. Soredijos susidaro talijos viduje lapuočių ir vaisinių kerpių gonidiniame sluoksnyje. Susidariusios soredijos išstumiamos iš talio, paimamos ir nešamos vėjo. Esant palankioms sąlygoms, jie sudygsta naujose vietose ir suformuoja taliją. Apie 30% kerpių dauginasi soredija.

Mityba

Kerpių maistinės savybės yra susijusios su sudėtinga šių organizmų struktūra, susidedančia iš dviejų komponentų, kurie maistines medžiagas gauna skirtingais būdais. Grybelis yra heterotrofas, o dumbliai – autotrofas.

Kerpėse esantys dumbliai tai suteikia organinių medžiagų gaminamas fotosintezės būdu. Kerpių grybelis iš dumblių gauna daug energijos turinčių produktų: ATP ir NADP. Grybelis, savo ruožtu, gijinių procesų (hifų) pagalba veikia kaip šaknų sistema. Taip kerpės patenka vanduo ir mineraliniai junginiai, kurie yra adsorbuojami iš dirvožemio.

Taip pat kerpės sugeba visu kūnu, rūko ir lietaus metu, absorbuoti vandenį iš aplinkos. Kad išgyventų, jiems reikia azoto junginiai. Jei dumblių talio komponentą sudaro žalieji dumbliai, tada azotas gaunamas iš vandeninių tirpalų. Kai melsvadumbliai veikia kaip fikobiontai, galimas azoto fiksavimas iš atmosferos oro.

Normaliam kerpių egzistavimui jų reikia pakankamais kiekiais šviesos ir drėgmės. Nepakankamas apšvietimas trukdo joms vystytis, nes sulėtėja fotosintezės procesai, o kerpės negauna pakankamai maisto medžiagų.

Šviesūs pušynai tapo optimalia vieta jų gyvenimui. Nors kerpės yra viena iš labiausiai sausrai atsparių rūšių, joms vis tiek reikia vandens. Tik drėgnoje aplinkoje vyksta kvėpavimo ir medžiagų apykaitos procesai.

Kerpių reikšmė gamtoje ir žmogaus gyvenime

Kerpės yra labai jautrios kenksmingoms medžiagoms, todėl neauga vietose, kuriose yra daug dulkių ir oro užterštumo. Taigi, jie naudojami kaip taršos indikatoriai.

Jie dalyvauja medžiagų cikle gamtoje. Jų fotosintetinė dalis gali gaminti organines medžiagas tose vietose, kur kiti augalai negali išgyventi. Kerpės vaidina svarbų vaidmenį formuojant dirvą, nusėda ant negyvų uolų paviršių ir žuvusios sudaro humusą. Tai sukuria palankias sąlygas augalams augti.

Maitinimosi kerpės yra svarbi maisto grandinės grandis. Pavyzdžiui, elniai, stirnos ir briedžiai minta šiaurės elnių samanomis ar samanomis. Tarnauti kaip medžiaga paukščių lizdams. Kulinarijoje naudojama kerpinė mana arba valgomoji Aspicilia.

Kvepalų pramonė juos naudoja tam, kad kvepalai išsilaikytų ilgiau, o tekstilės pramonė – audiniams dažyti. Taip pat žinomos rūšys, pasižyminčios antibakterinėmis savybėmis, kurios naudojamos gaminant vaistus kovai su tuberkulioze ir furunkulioze.

Kerpės yra unikali gyvų organizmų grupė, auganti visuose žemynuose, įskaitant Antarktidą. Gamtoje yra daugiau nei 26 000 rūšių.

Ilgą laiką kerpės tyrinėtojams buvo paslaptis. Tačiau jie dar nepasiekė bendro sutarimo dėl savo padėties gyvosios gamtos taksonomijoje: vieni juos priskiria augalų, kiti – grybų karalystei.

Kerpės kūną vaizduoja talis. Jis yra labai įvairus pagal spalvą, dydį, formą ir struktūrą. Talis gali turėti kūno formą: pluta, lapo formos plokštelė, vamzdeliai, krūmas ir mažas apvalus gumbas. Kai kurios kerpės pasiekia ilgesnį nei metro ilgį, tačiau dauguma jų turi 3-7 cm dydžio talą, auga lėtai – per metus padaugėja keliais milimetrais, o kai kurios – milimetro dalimi. Jų talis dažnai būna kelių šimtų ar tūkstančių metų senumo.

Kerpės neturi tipiškos žalios spalvos. Kerpių spalva yra pilkšva, žalsvai pilka, šviesiai arba tamsiai ruda, rečiau geltona, oranžinė, balta, juoda. Spalva atsiranda dėl pigmentų, esančių grybelio hifų membranose. Yra penkios pigmentų grupės: žalia, mėlyna, violetinė, raudona, ruda. Kerpių spalva gali priklausyti ir nuo kerpių rūgščių spalvos, kurios kristalų ar grūdelių pavidalu nusėda ant hifų paviršiaus.

Ant jų susikaupusios gyvos ir negyvos kerpės, dulkės ir smėlio grūdeliai plikoje dirvoje sukuria ploną dirvos sluoksnį, kuriame gali įsitvirtinti samanos ir kiti sausumos augalai. Augdamos samanos ir žolės nustelbia žemės kerpes, padengia jas negyvomis kūno dalimis, o kerpės ilgainiui iš šios vietos išnyksta. Kerpėms ant vertikalių paviršių užmigti negresia – jos auga ir auga, sugerdamos lietaus, rasos ir rūko drėgmę.

Priklausomai nuo talio išorinės išvaizdos, kerpės skirstomos į tris rūšis: pluta, lapines ir krūmines.

Kerpių rūšys. Morfologiniai požymiai

Kerpės yra pirmieji apsigyvenę atviroje dirvoje. Ant plikų saulės išdegintų uolų, ant smėlio, ant rąstų ir medžių kamienų.

Kerpės pavadinimas	Forma	Morfologija	Buveinė
Skalė (apie 80% visų kerpių)	Plutos tipas, plona plėvelė, skirtingos spalvos glaudžiai susiliejusios su pagrindu	Priklausomai nuo substrato, kuriame auga plutos kerpės, jos išskiriamos: epilitinis epifleoidas epigiškas epiksilas	ant uolų paviršiaus; ant medžių ir krūmų žievės; ant dirvožemio paviršiaus; ant pūvančios medienos
	Talio kerpės gali išsivystyti substrato (akmens, žievės, medžio) viduje. Yra sferinių kerpių (klajoklių kerpių)
Lapuotas	Talis atrodo kaip žvynai arba gana didelės plokštelės. Monofilamentas- vieno didelio suapvalinto lapo formos peilio (10-20 cm skersmens) išvaizda. Polifilinis- kelių lapo formos ašmenų talas	Tvirtinama prie substrato keliose vietose naudojant grybinių hifų ryšulius	Ant akmenų, dirvožemio, smėlio, medžių žievės. Jie tvirtai pritvirtinti prie substrato storu trumpu koteliu. Yra nepritvirtintų, klajoklių formų
	Būdingas lapinių kerpių bruožas yra tas, kad viršutinis jų paviršius struktūra ir spalva skiriasi nuo apatinio
Krūminis. Mažų aukštis – keli milimetrai, didelių – 30-50 cm.	Vamzdžių, piltuvėlių, išsišakojusių vamzdelių pavidalu. Krūmo tipas, stačias arba kabantis, labai šakotas arba nešakotas. „Barzdotosios“ kerpės	Taliai būna plokščių ir suapvalintų skilčių. Kartais didelės krūminės kerpės tundros ir aukštumų sąlygomis išsiugdo papildomus prisitvirtinimo organus (hapterius), kurių pagalba priauga prie viksvų, žolių, krūmų lapų. Taip kerpės apsisaugo nuo stipraus vėjo ir audrų nuplėšimo	Epifitai- ant medžių šakų ar uolų. Jie yra pritvirtinti prie pagrindo mažomis talo atkarpomis. Žemė- gijiniai rizoidai Usnea longa- 7-8 metrai, kabantys barzdos pavidalu nuo maumedžių ir kedrų šakų taigos miškuose
	Tai aukščiausias talio vystymosi etapas

Ant uolų ir uolų Antarktidoje kerpės auga itin atšiauriomis sąlygomis. Gyvi organizmai čia turi gyventi labai žemoje temperatūroje, ypač žiemą, ir praktiškai be vandens. Dėl žemos temperatūros krituliai ten visada iškrenta sniego pavidalu. Tokia forma kerpės negali sugerti vandens. Tačiau juoda talio spalva jam padeda. Dėl didelės saulės spinduliuotės tamsus kerpių kūno paviršius greitai įkaista net esant žemai temperatūrai. Ant įkaitusio talo krintantis sniegas tirpsta. Kerpės iš karto sugeria atsiradusią drėgmę, aprūpindamos save vandeniu, reikalingu kvėpavimui ir fotosintezei.

Struktūra

Talis susideda iš dviejų skirtingų organizmų – grybelio ir dumblio. Jie taip glaudžiai sąveikauja vienas su kitu, kad atrodo, kad jų simbiozė yra vienas organizmas.

Talis susideda iš daugybės susipynusių grybelinių gijų (hifų).

Tarp jų žaliųjų dumblių ląstelės išsidėsčiusios grupėmis arba pavieniui, o kai kuriose – cianobakterijos. Įdomu tai, kad kerpę sudarančių grybų rūšys be dumblių gamtoje visai neegzistuoja, o dauguma į kerpinį talą patenkančių dumblių randami laisvai gyvenantys, atskirai nuo grybelio.

Mityba

Kerpės minta abiem simbiontais. Grybelio hifai sugeria vandenį ir jame ištirpusias mineralines medžiagas, o dumbliai (arba melsvadumbliai), kuriuose yra chlorofilo, formuoja organines medžiagas (fotosintezės dėka).

Hifai atlieka šaknų vaidmenį: sugeria vandenį ir jame ištirpusias mineralines druskas. Dumblių ląstelės formuoja organines medžiagas ir atlieka lapų funkciją. Kerpės sugeria vandenį per visą kūno paviršių (naudoja lietaus ir rūko drėgmę). Svarbus kerpių mitybos komponentas yra azotas. Tos kerpės, kurių fikobiontas yra žalieji dumbliai, azoto junginius gauna iš vandeninių tirpalų, kai jų talis yra prisotintas vandens, iš dalies tiesiai iš substrato. Kerpės, kurių fikobiontas yra melsvadumbliai (ypač nostociniai dumbliai), gali fiksuoti atmosferos azotą.

Vidinė struktūra

Tai unikali žemesniųjų augalų grupė, susidedanti iš dviejų skirtingų organizmų – grybo (askomicetų, bazidiomicetų, fikomicetų atstovai) ir dumblių (randami žali – cistokokai, chlorokokai, chlorelės, kladoforos, palmelės; melsvai žalios – nostokės, gleocapsa, chroococcus), formuojantys simbiotinį gyvenimą, kuriam būdingi specialūs morfologiniai tipai ir specialūs fiziologiniai bei biocheminiai procesai.

Pagal anatominę struktūrą kerpės skirstomos į dvi rūšis. Viename iš jų dumbliai išsibarstę per visą talijos storį ir panardinami į dumblių išskiriamas gleives (homeomerinis tipas). Tai pats primityviausias tipas. Tokia struktūra būdinga toms kerpėms, kurių fikobiontas yra melsvadumbliai. Jie sudaro gleivingų kerpių grupę. Kituose (heteromerinio tipo) mikroskopu galima išskirti kelis sluoksnius skerspjūvyje.

Viršuje yra viršutinė žievė, kuri atrodo kaip susipynę, sandariai uždari grybų hifai. Po juo hifai guli laisviau, tarp jų yra dumbliai – tai gonidinis sluoksnis. Žemiau grybų hifai išsidėstę dar laisviau, dideli tarpai tarp jų užpildyti oru – tai šerdis. Po šerdies seka apatinė pluta, savo struktūra panaši į viršutinę plutą. Hifų ryšuliai praeina per apatinę žievę nuo šerdies ir pritvirtina kerpes prie substrato. Pluta kerpės neturi apatinės žievės, o šerdies grybeliniai hifai auga tiesiai su substratu.

Krūminėse radialiai pastatytose kerpėse skerspjūvio pakraštyje yra žievė, po ja gonidinis sluoksnis, o viduje – šerdis. Žievė atlieka apsaugines ir stiprinančias funkcijas. Prisitvirtinimo organai dažniausiai susidaro ant apatinio kerpių plutos sluoksnio. Kartais jie atrodo kaip ploni siūlai, susidedantys iš vienos ląstelių eilės. Jie vadinami rizoidais. Rizoidai gali susijungti ir sudaryti rizoidines virveles.

Kai kuriose lapinėse kerpėse talas pritvirtinamas naudojant trumpą kotelį (gomph), esantį centrinėje talo dalyje.

Dumblių zona atlieka fotosintezės ir organinių medžiagų kaupimo funkciją. Pagrindinė šerdies funkcija yra nukreipti orą į dumblių ląsteles, kuriose yra chlorofilo. Kai kuriose vaismedžių kerpėse šerdis atlieka ir stiprinamąją funkciją.

Dujų mainų organai yra pseudocifeliai (plyšimai žievėje, matomi plika akimi kaip baltos netaisyklingos formos dėmės). Apatiniame lapų kerpių paviršiuje yra apvalios, taisyklingos formos baltos įdubos - tai cyphellas, taip pat dujų mainų organai. Dujų mainai taip pat vyksta per perforacijas (negyvas plutos sluoksnio dalis), plutos sluoksnio įtrūkimus ir įtrūkimus.

Reprodukcija

Kerpės dauginasi daugiausia talio gabalėliais, taip pat specialiomis grybelių ir dumblių ląstelių grupėmis, kurių daug susidaro jos kūno viduje. Spaudžiamas jų peraugusios masės, kerpių kūnas plyšta, ląstelių grupes nuneša vėjo ir lietaus srovės. Be to, grybai ir dumbliai išlaikė savo dauginimosi būdus. Grybai formuoja sporas, dumbliai dauginasi vegetatyviškai.

Kerpės dauginasi arba sporomis, kurios lytiškai arba nelytiniu būdu sudaro mikobiontą, arba vegetatyviškai – talijos, soredijų ir izidijų fragmentais.

Lytinio dauginimosi metu ant kerpių talijų susidaro lytinė sporuliacija vaisiakūnių pavidalu. Tarp vaisiakūnių kerpėse išskiriami apoteciai (atviri vaisiakūniai, disko formos dariniai); peritecija (uždarieji vaisiakūniai, kurie atrodo kaip mažas ąsotis su skylute viršuje); gasterothecium (siauri, pailgi vaisiakūniai). Dauguma kerpių (daugiau nei 250 genčių) sudaro apotecius. Šiuose vaisiakūniuose sporos vystosi maišelių viduje (maišo pavidalo dariniai) arba egzogeniškai, pailgų klubo formos hifų – bazidijų – viršuje. Vaisiakūnio vystymasis ir brendimas trunka 4-10 metų, o vėliau eilę metų vaisiakūnis sugeba gaminti sporas. Susidaro daug sporų: pavyzdžiui, vienas apoteciumas gali pagaminti 124 000 sporų. Ne visi jie dygsta. Dygimui reikalingos sąlygos, pirmiausia tam tikra temperatūra ir drėgmė.

Nelytinė kerpių sporuliacija – konidijos, piknokonidijos ir stilosporos, kurios egzogeniškai atsiranda konidioforų paviršiuje. Konidijos susidaro ant konidioforų, kurie vystosi tiesiai ant talo paviršiaus, o piknokonidijos ir stilosporos susidaro specialiose talpyklose, vadinamose piknidijomis.

Vegetatyvinį dauginimąsi vykdo talų krūmai, taip pat specialūs vegetatyviniai dariniai – soredijos (dulkių dėmės – mikroskopiniai glomerulai, susidedantys iš vienos ar kelių dumblių ląstelių, apsuptų grybelio hifų, sudarančių smulkiagrūdę arba miltelių pavidalo balkšvą, gelsvą masę) ir izidijos (mažos, įvairios formos viršutinio talio paviršiaus ataugos, tokios pat spalvos kaip ir jis, atrodo kaip karpos, grūdeliai, pagaliuko formos ataugos ir kartais maži lapai).

Kerpės yra augmenijos pradininkės. Apsigyvenę tose vietose, kur kiti augalai negali augti (pavyzdžiui, ant uolų), po kurio laiko iš dalies žūdami susidaro nedidelį kiekį humuso, ant kurio gali nusėsti kiti augalai. Kerpės ardo uolienas, išskirdamos kerpių rūgštį. Šį destruktyvų poveikį užbaigia vanduo ir vėjas. Kerpės geba kaupti radioaktyviąsias medžiagas.

Kerpė yra gyvas organizmas, susidaręs grybeliui ir dumbliams simbiozės būdu. Dumbliai gali būti žali arba melsvadumbliai. Melsvadumbliai iš tikrųjų yra bakterijos ir vadinamos melsvadumbliais. Taigi kerpės gali būti 1) grybelio ir dumblio arba 2) grybelio, dumblio ir melsvadumblių, arba 3) grybelio ir melsvadumblių simbiozė.

Įvairių tipų kerpių skaičius yra apie 25 tūkstančius rūšių. Kerpės aptinkamos visuose Žemės žemynuose, net Antarktidoje.

Kerpės aptinkamos visur, žmonės jas nuo seno naudojo įvairiems tikslams (kaip naminių gyvūnėlių ėdalą, kaip vaistus ir maistą, audiniams dažyti). Tačiau ilgą laiką žmonės nežinojo, koks tai organizmas. Tai tapo žinoma tik XIX amžiaus viduryje.

Ypatinga kerpių struktūra neleidžia jų vienareikšmiškai identifikuoti kuriai nors gyvojo pasaulio karalystei. Juos galima priskirti ir augalų, ir grybų karalystei.

Kerpės auga labai lėtai, bet gyvena labai ilgai. Kerpės gali gyventi šimtus ar net tūkstančius metų.

Kerpės kūnas yra talis. Įvairių tipų kerpės turi skirtingą taliją, skiriasi forma ir struktūra, spalva ir dydžiu. Daugumos kerpių talis yra kelių centimetrų ilgio, tačiau kai kurių kerpių ilgis siekia apie metrą.

Priklausomai nuo talijos išvaizdos, yra trijų tipų kerpės: plutos, lapinės ir krūminės. Krūtinės kerpės atrodo kaip pluta, prilipusi prie paviršiaus, dažniausiai iš uolos ar akmens. Lapinės kerpės turi plokštelių pavidalo taliją. Lapinis kerpės talis yra pritvirtintas prie paviršiaus storu trumpu koteliu. Vaisinė kerpė atrodo kaip krūmas. Krūmas gali pakilti virš paviršiaus arba pakabinti.

Vaisinė kerpė

žievelės kerpės

Kerpės būna baltos, žalios, geltonos, mėlynos, pilkos ir kitų spalvų.

Įvairių spalvų kerpės

Grybo ir dumblių simbiozė kerpės kūne yra labai artima, todėl susidaro vienas organizmas. Grybeliniai hifai yra susipynę taloje, tarp jų yra žaliųjų dumblių arba melsvadumblių ląstelės. Šios ląstelės gali būti išdėstytos pavieniui arba grupėmis.

Kerpės struktūra pagal Sticta fuliginosa pavyzdį: a - žievės sluoksnis, b - gonidų sluoksnis, c - šerdis, d - apatinė žievė, e - rizinai

Taigi, kerpės sujungia du labai skirtingus organizmus. Grybas minta heterotrofiškai (sugeria jau paruoštas organines medžiagas), o dumbliai – autotrofiškai (sintetina organines medžiagas iš neorganinių). Galima nubrėžti analogiją. Mikorizė – aukštesniųjų augalų ir grybų simbiozė, o kerpės – žemesniųjų augalų ir grybų simbiozė. Tačiau kerpėse simbiozė yra daug artimesnė. Galų gale, grybų rūšys, kurios yra kerpių dalis, negali egzistuoti be dumblių. Nors dauguma kerpių dumblių gamtoje atsiranda atskirai.

Grybeliniai hifai sugeria vandenį su ištirpusiomis mineralinėmis medžiagomis, o dumbliai arba melsvadumbliai vykdo fotosintezę ir formuoja organines medžiagas.

Kerpės dauginasi talijos dalimis ir sporomis.

Dumblių ir grybų simbiozė leidžia kerpei gyventi įvairiomis gyvybei netinkamomis aplinkos sąlygomis. Kerpės gali augti ant uolų, namų sienų, dykumoje ir tundroje. Ir, žinoma, jų yra visur miškuose. Tačiau kerpės yra labai jautrios taršai. Jei oras yra dūminis ir jame yra kenksmingų dujų, kerpės žūva. Todėl kerpės gali būti aplinkos švaros rodikliai.

Kerpės pirmosios kolonizuoja akmenuotą dirvą. Vėliau jie dalyvauja naikinant uolienas, ištirpdydami substratą. Kai miršta, kerpės kartu su kitais organizmais dalyvauja dirvožemio formavime.

Elnio samanos yra kerpės, kurios tarnauja kaip šiaurės elnių maistas. Kai kurios kerpių rūšys yra valgomos žmonėms, kitos turi antimikrobinių savybių ir yra naudojamos medicinoje.

Skyrius Kerpės

Kerpių skyrius užima ypatingą vietą augalų pasaulyje. Kerpės yra labai nepretenzingi augalai. Jie auga pačiose nederlingose vietose. Jų galima rasti ant plikų uolų, aukštai kalnuose, kur negyvena jokie kiti augalai. Kerpės auga labai lėtai. Pavyzdžiui, „šiaurės elnių samanos“ (samanos) per metus paauga tik 1–3 mm. Kerpės gyvena iki 50 metų, o kai kurios – iki 100 metų

bendrosios charakteristikos

a) ypatingi organizmai, atsirandantys dėl grybelių ir dumblių (dažnai įskaitant bakterijas ir cianobakterijas) tarpusavio sąveikos, susideda iš autotrofinių ir heterotrofinių komponentų

b) rūšių skaičius - 26 000

c) buveinė – skirtinga (dirvožemis, kiti augalai, akmenų paviršius, metalas, stiklas ir kt.)

Struktūra, reprodukcija, atstovai, reikšmė

Talis susidaro susipynus grybų hifams su dumblių ląstelėmis (žaliomis ir melsvai žaliomis).

Kerpės gyvena ant uolų, medžių, dirvožemio tiek šiaurėje, tiek atogrąžų šalyse. Įvairių rūšių kerpės turi skirtingas spalvas – nuo pilkos, gelsvos, žalsvos iki rudos ir juodos. Šiuo metu žinoma daugiau nei 20 000 kerpių rūšių. Mokslas, tiriantis kerpes, vadinamas lichenologija (iš graikų „leichen“ – kerpės ir „logos“ – mokslas).

Pagal morfologines savybes (išvaizdą) kerpės skirstomos į tris grupes.

1. Žvynas arba pluta, labai tvirtai pritvirtinta prie pagrindo, sudarydama plutą. Ši grupė sudaro apie 80% visų kerpių.

2. Lapinis, kuris yra plokštelė, panaši į lapo geležtę, silpnai pritvirtinta prie pagrindo.

3. Krūminiai, kurie yra palaidi maži krūmai.

Kerpės dauginasi vegetatyviškai, talijos gabalėliais, taip pat specialiomis ląstelių grupėmis, atsirandančiomis jų kūno viduje. Šios ląstelių grupės susidaro daug. Kerpių kūnas lūžta spaudžiamas jų peraugusios masės, o ląstelių grupes nuneša vėjo ir lietaus srovės.

Kerpės yra naminių gyvūnų maistas, pavyzdžiui, šiaurės elnių samanos (Cladonia) ir Islandijos samanos yra tradicinis šiaurės elnių maistas.

Kerpės nuo seno buvo naudojamos ir kaip gydomoji priemonė. Yra žinoma, kad Lobaria pulmonaria viduramžiais buvo vartojama nuo plaučių ligų, o ant mirusio žmogaus kaukolės užaugintos kerpės – nuo epilepsijos. Cetraria islandica dedama į vaistus nuo kosulio, o Usnėje rasta antibiotiko usno rūgštis, naudojama odos ir kitoms ligoms gydyti.

Kerpės Usnea filipendula auga tik vietose, kuriose oro kokybė labai aukšta. Kerpės yra indikatoriniai organizmai (bioindikatoriai), skirti nustatyti aplinkos sąlygas, ypač oro kokybę (kerpės indikacija).

Dėl to, kad kerpės gyvena ilgai ir auga pastoviu greičiu, pagal jas galima nustatyti uolos amžių (ledynų atsitraukimą arba naujo pastato statybos laiką) (lichenometrija). Dažniausiai tam naudojamos geltonosios Rhizocarpon genties kerpės. Tačiau šis metodas ne visada yra tikslus dėl neproporcingo kerpės augimo ir nėra neginčijamas, todėl turėtų būti naudojamas tik tada, kai negalima naudoti radioaktyviosios anglies datos.

Ilgą laiką vertingi purpuriniai dažai buvo gauti iš Roccella genties ir Pertusaria corallina rūšies pajūrio kerpių. Carl Linnaeus savo „Plantae tinctoriae“ („Spalvotieji augalai“) paminėjo šešias dažančias kerpes. Dažiklis ir cheminis indikatorinis lakmusas taip pat gaunamas ekstrahuojant iš Roccella. Evernia ir Parmelia naudojamos Škotijoje ir Skandinavijoje vilnai ir audiniams dažyti. Galima pasiekti ypač malonius geltonus ir rudus tonus. Įdomu ir tai, kad Žemutinės Volgos regiono gyventojai velykiniams kiaušiniams dažyti naudoja kerpę Xanthoparmelia camtschadalis (neteisingas, bet dažnai vartojamas sinonimas – Parmelia vagans).

Pavadinimas Vardo statusas Lotyniškas pavadinimas Pagrindinis taksonas Atstovai Geochronologija atsirado 400 milijonų metų milijonai metų Laikotarpis Eonas Aeonas

Polifiletinė grybų grupė
Iliustracija iš Ernsto Haeckelio knygos Kunstformen der Natur“, 1904 m

Kerpės

Pasenusi taksonomija

Kerpės

karalystės grybai ( Grybai)

apie 400 gimdymų



2,588	Nuoširdus
		Ka	F A n e R O h O th
23,03	Neogenas
66,0	Paleogenas
145,5	Kreida	M e h O h O th
199,6	Jura
251	Triasas
299	Permė	P A l e O h O th
359,2	Anglies
416	devono
443,7	Silur
488,3	Ordoviko
542	Kambras
4570	Prekambras

◄ Mūsų laikas ◄ Kreidos-Paleogeno išnykimas ◄ Triaso išnykimas ◄ Masinis Permo išnykimas ◄ Devono išnykimas ◄ Ordoviko-Siliūro išnykimas ◄ Kambro sprogimas

Kerpės(lot. Kerpės) – simbiotinės grybų asociacijos ( mikobiontas) ir mikroskopinius žaliuosius dumblius ir (arba) melsvadumblius ( fotobiontas, arba fikobiontas); mikobiontas suformuoja talą (talą), kurio viduje yra fotobiontinės ląstelės. Grupėje yra daugiau nei 26 000 rūšių.

Vardo etimologija

Kerpės gavo savo rusišką pavadinimą dėl savo vizualinio panašumo į kai kurių odos ligų apraiškas, kurios gavo bendrą pavadinimą „kerpės“. Lotyniškas pavadinimas kilęs iš senovės graikų. λειχήν (lot. kerpės) ir yra išverstas kaip „kerpė“, tai yra dėl būdingos kai kurių atstovų vaisiakūnių formos.

Studijų istorija, sisteminė pozicija

Usnea yra viena iš dviejų kerpių genčių, aprašytų Teofrastas daugiau nei prieš du tūkstančius metų

Viena iš kerpių gyvybės formų yra krūminė

Viena iš Cladonia genties rūšių

Pirmieji aprašymai žinomi iš Teofrasto „Augalų istorijos“, kuriame buvo nurodytos dvi kerpės - Usnea Ir Rocella, kuris jau buvo naudojamas dažams gaminti. Teofrastas manė, kad tai medžių ar dumblių auginiai. XVII amžiuje buvo žinomos tik 28 rūšys. Prancūzų gydytojas ir botanikas Josephas Pittonas de Tournefortas savo sistemoje kerpes nustatė kaip atskirą samanų grupę. Nors iki 1753 m. buvo žinoma daugiau nei 170 rūšių, Carlas Linnaeusas aprašė tik 80, apibūdindamas jas kaip „menką augmenijos valstietiją“ ir įtraukė jas kartu su kepenėlėmis kaip „sausumos dumblių“ dalį.

Pradžia lichenologija(mokslas apie kerpes) paprastai laikomas 1803 m., kai Carlo Linnaeus mokinys Ericas Acharius paskelbė savo darbą „Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit“ („Metodai, kuriais kiekvienas gali atpažinti kerpes“). Jis išskyrė juos į nepriklausomą grupę ir sukūrė vaisiakūnių sandara paremtą sistemą, kuri apėmė 906 tuo metu aprašytas rūšis.

Pirmasis simbioziškumą 1866 m., naudodamasis vienos rūšies pavyzdžiu, atkreipė dėmesį gydytojas ir mikologas Antonas de Bary. 1867 m. botanikas Simonas Švendeneris išplėtė šias idėjas visoms rūšims. Tais pačiais metais rusų botanikai Andrejus Sergeevichas Famintsynas ir Osipas Vasiljevičius Baranetskis išsiaiškino, kad žaliosios kerpės ląstelės yra vienaląsčiai dumbliai. Šiuos atradimus amžininkai suvokė kaip „nuostabiausius“.

Šiandien lichenologija yra nepriklausoma disciplina, greta mikologijos ir botanikos.

Tradicinė kerpių taksonomija iš esmės yra savavališka ir labiau atspindi jų sandaros ir ekologijos ypatumus, o ne šeimos santykius grupėje, juolab kad ji pagrįsta tik mikobiontu, o fotobiontas išlaiko taksonominį savarankiškumą. Kerpės klasifikuojamos įvairiai, tačiau šiuo metu jos laikomos ekologine grupe, nebesuteikiančia joms taksono statuso, nes skirtingų kerpių grupių kilmės nepriklausomumas nekelia abejonių, o kerpes sudarančios grupės yra patalpinti toje pačioje vietoje kaip ir su mikobiontu susiję grybai, kurie nesudaro kerpių. Kerpėms žymėti naudojama binominė nomenklatūra, pavadinimai atitinka mikobiono pavadinimą.

Kilmė

Kerpės yra prastai išsilaikiusios fosilijos pavidalu, o fosilijų žinoma labai nedaug. Seniausios žinomos (2012 m.) iškastinės kerpių liekanos, anatomiškai panašios į „pažengusias“ šiuolaikines rūšis, buvo rastos ankstyvojo devono (prieš maždaug 415 mln. metų) Šropšyro (Anglija) nuosėdose. Tai Cyanolichenomycites devonicus(su cianobakterija kaip fikobiontu) ir Chlorolichenomycites salopensis(tikriausiai su žaliais dumbliais). Iš Reino velniai (maždaug prieš 400 mln. metų, Škotija) žinomi Winfrenatia reticulata, kuriame buvo cianobakterijų ir kuris neturėjo morfologinio panašumo su šiuolaikinėmis kerpėmis. Iš viršutinio triaso (prieš maždaug 220 mln. metų) Vokietijoje yra žinomi kerpių fragmentai, kurie anatomiškai panašūs į šiuolaikinę Parmeliją. Baltijos ir Dominikos gintare (apie 40-60 mln. metų) kerpių, primenančių Phyllopsora ir Parmeliaceae šeimos rūšys.

Manoma, kad daugelis kitų fosilijų taip pat priklauso kerpėms. Tai visų pirma Nematothallus iš silūro ir devono, Spongiofitonas iš apatinio ir vidurinio devono ir Daohugouthallus iš vidurinio juros periodo. Ediacaran periodo (Doushantuo Formation) jūrinėse nuosėdose buvo rasta fosilijų, kurios aiškinamos kaip grybelio su simbiotiniais dumbliais hifai. Buvo manoma, kad maždaug tuo pačiu metu egzistavę Ediacaran biotos organizmai taip pat buvo kerpės, tačiau tai buvo sutikta skeptiškai.

Kerpių mikobiontai, kaip ir jų fikobiontai, yra polifilinė grupė.

Mikobiontas, fotobiontas ir jų simbiozė

mikobiontasfotobiontas

Kerpės, sudarytos iš vienos rūšies grybų ir melsvadumblių (mėlynadumblių) ( cianolichenas, Pavyzdžiui, Peltigera horizontalis) arba dumbliai ( phycolichen, Pavyzdžiui, Cetraria islandica) vadinami tos pačios rūšies dviejų komponentų; kerpės, susidedančios iš vienos rūšies grybelio ir dviejų tipų fotobiontų (vienos melsvadumblių ir vieno dumblio, bet niekada ne dviejų dumblių ar dviejų melsvadumblių). trijų komponentų(Pavyzdžiui, Stereocaulon alpinum). Dviejų komponentų kerpių dumbliai arba melsvadumbliai maitinasi autotrofiškai. Trikomponentėse kerpėse dumbliai maitinasi autotrofiškai, o melsvadumbliai, matyt, maitinasi heterotrofiškai, atlikdami azoto fiksaciją. Grybelis heterotrofiškai maitinasi simbiozės partnerio (-ių) asimiliacijomis. Šiuo metu nėra pasiektas sutarimas dėl laisvai gyvenančių simbiontų formų egzistavimo galimybės. Buvo patirtis izoliuojant visus kerpių komponentus į kultūrą ir vėliau atkuriant pirminę simbiozę.

Iš žinomų grybų rūšių apie 20% dalyvauja kerpių susidaryme, daugiausia askomicetai (~98%), likusi dalis yra bazidiomicetai (~0,4%), dalis jų, be lytinio dauginimosi, formaliai priskiriami deuteromicetams. Taip pat yra aktinolichenų, kuriuose grybelio vietą užima grybienos prokariotai, aktinomicetai. 85% fotobionto sudaro žalieji dumbliai, yra 80 rūšių iš 30 genčių, iš kurių svarbiausia yra Trebouxia(yra daugiau nei 70 % kerpių rūšių). Iš cianobakterijų (10-15 proc. kerpių) dalyvauja visų didelių grupių atstovai, išskyrus Osciliatoriai, dažniausias Nostoc. Heterocistų formos yra dažnos Nostoc, Scytonema, Calothrix Ir Fischerella. Kerpės taloje cianobiontinės ląstelės gali būti struktūriškai ir funkciškai modifikuotos: didėja jų dydis, keičiasi forma, sumažėja karboksizomų skaičius ir membraninės medžiagos kiekis, sulėtėja ląstelių augimas ir dalijimasis.

Išorinė struktūra

Kerpės būna pačių įvairiausių spalvų

Skalė, arba žievės
Lapuotas
Krūminis

Šis skirstymas neatspindi filogenetinių santykių, tarp jų yra daug pereinamųjų formų. Hansas Trussas sukūrė kerpių gyvybingumo skalę, atspindinčią jų egzistavimo sąlygas ir pagrįstą talijos išsivystymo laipsniu bei lytiškai daugintis.

Vidinė struktūra

Heteromerinės kerpės struktūra naudojant pavyzdį Sticta fuliginosa: a - žievės sluoksnis, b - gonidų sluoksnis, c - šerdis, d - apatinė žievė, e - rizinai. Meyerio enciklopedinis žodynas (1885-1890).

Kerpių (talų) kūnas yra grybelinių hifų susipynimas, tarp kurių yra fotobiontų populiacija. Pagal vidinę struktūrą kerpės skirstomos į:

homeomerinis (Collema), fotobiontinės ląstelės chaotiškai pasiskirsto tarp grybelio hifų per visą talo storį;
heteromerinis (Peltigera canina), talus skerspjūvyje galima aiškiai suskirstyti į sluoksnius.

Dauguma kerpių turi heteromerinį talą. Heteromeriniame talyje viršutinis sluoksnis yra žievės, sudarytas iš grybelinių hifų. Jis apsaugo talus nuo išsausėjimo ir mechaninio įtempimo. Kitas sluoksnis nuo paviršiaus yra gonido, arba dumblių, jame yra fotobiontas. Centre yra šerdis, susidedantis iš atsitiktinai susipynusių grybelinių hifų. Šerdis daugiausia kaupia drėgmę ir taip pat atlieka skeleto vaidmenį. Apatiniame talio paviršiuje dažnai yra apatinė pluta, kurio ataugų pagalba ( rizin) prie substrato prisitvirtina kerpės. Ne visose kerpėse randamas visas sluoksnių rinkinys.

Kaip ir dviejų komponentų kerpių atveju, dumblių komponentas yra fikobiontas- trijų komponentų kerpės tolygiai pasiskirsto po visą taliją arba sudaro sluoksnį po viršutine žieve. Kai kurie trijų komponentų cianolichenai sudaro specializuotas paviršines arba vidines kompaktiškas struktūras ( cefalodija), kuriame koncentruojasi cianobakterinis komponentas.

fiziologija

Kerpės Collema furfuraceum

Biocheminės savybės

Dauguma tarpląstelinių produktų, tiek foto-(fiko-), tiek mikobiontų, nėra būdingi kerpėms. Unikalios medžiagos (ekstraląstelinės), vadinamosios kerpės, susidaro tik mikobionto ir kaupiasi jo hifuose. Šiandien žinoma daugiau nei 600 tokių medžiagų, pavyzdžiui, usno rūgštis, mevalono rūgštis. Dažnai šios medžiagos yra lemiamos formuojant kerpių spalvą. Kerpių rūgštys vaidina svarbų vaidmenį veikiant oro sąlygoms, naikindamos substratą.

Vandens mainai

Kerpės nesugeba reguliuoti vandens balanso, nes neturi tikrų šaknų, kurios galėtų aktyviai įsisavinti vandenį ir apsaugoti nuo išgaravimo. Kerpės paviršius trumpą laiką gali išlaikyti vandenį skysčio arba garų pavidalu. Sausomis sąlygomis vanduo greitai prarandamas, kad palaikytų medžiagų apykaitą, o kerpės pereina į fotosintetiškai neaktyvią būseną, kurioje vanduo gali sudaryti ne daugiau kaip 10% masės. Skirtingai nei mikobiontas, fotobiontas negali ilgai išbūti be vandens. Cukraus trehalozė atlieka svarbų vaidmenį saugant gyvybiškai svarbias makromolekules, tokias kaip fermentai, membraniniai elementai ir DNR. Tačiau kerpės rado būdų, kaip išvengti visiško drėgmės praradimo. Daugelio rūšių žievė sustorėja, kad būtų mažiau vandens. Gebėjimas išlaikyti vandenį skystoje būsenoje yra labai svarbus šaltose vietose, nes užšaldytas vanduo nėra tinkamas naudoti organizmui.

Laikas, kurį kerpės gali išdžiūti, priklauso nuo rūšies; yra žinomi „prisikėlimo“ atvejai po 40 metų sausoje būsenoje. Kai gėlas vanduo atkeliauja lietaus, rasos ar drėgmės pavidalu, kerpės greitai suaktyvėja, atnaujindamos medžiagų apykaitą. Jis yra optimalus gyvybei, kai vanduo sudaro nuo 65 iki 90 procentų kerpės masės. Drėgmė gali skirtis visą dieną, priklausomai nuo fotosintezės greičio, tačiau dažniausiai būna didžiausia ryte, kai kerpės yra šlapios nuo rasos.

Ūgis ir gyvenimo trukmė

Aukščiau aprašytas gyvenimo ritmas yra viena iš daugelio kerpių labai lėto augimo priežasčių. Kartais kerpės per metus užauga vos kelias dešimtąsias milimetro, dažniausiai mažiau nei vieną centimetrą. Kita lėto augimo priežastis yra ta, kad fotobiontas, kuris dažnai sudaro mažiau nei 10% kerpių tūrio, imasi aprūpinti mikobiontą maistinėmis medžiagomis. Esant geroms sąlygoms esant optimaliai drėgmei ir temperatūrai, pavyzdžiui, ūkanotuose ar lietinguose atogrąžų miškuose, kerpės per metus užauga kelis centimetrus.

Kerpių augimo zona plutos formose yra palei kerpės kraštą, lapuočių ir krūminių formų - kiekviename gale.

Kerpės yra vieni iš ilgiausiai gyvenančių organizmų ir gali sulaukti kelių šimtų metų amžiaus, o kai kuriais atvejais ir daugiau nei 4500 metų, pavyzdžiui, rhizocarpon geographicalum ( Rhizocarpon geographicum), gyvenantis Grenlandijoje.

Reprodukcija

Mikobionto individai dauginasi visais būdais ir tuo metu, kai fotobiontas nesidaugina arba dauginasi vegetatyviškai. Mikobiontas, kaip ir kiti grybai, taip pat gali daugintis lytiškai ir iš tikrųjų nelytiškai. Priklausomai nuo to, ar mikobiontas priklauso marsupialiniams ar bazidiomicetams, lytinės sporos vadinamos. Asko- arba bazidiosporos ir yra atitinkamai suformuoti askas (krepšiai) arba bazidia.

Apotecinė kerpė

Apothecium himenija;
Perithecia

Mikobiontas taip pat gali gaminti aseksualų piknosporos (piknokonidijos) subrendęs piknidijos- tai sferiniai arba kriaušės formos maišeliai, įmontuoti į vaisiakūnio guolį ir reprezentuojantys specializuotus hifus. Piknidijos dažnai atpažįstamos kaip juodi taškai ant lovos. Piknokonidijos išsilieja ir išauga naujas talis. Piknidijos sudaro hifus, kurie su haustorijomis prasiskverbia į dumblių ląsteles. Kerpių medžiagos ir lektinai gali atlikti svarbų vaidmenį atpažįstant ir atrenkant fotobiontus.

Visų sporų dydis neviršija kelių tūkstantųjų milimetro dalių. Jie plinta oru ir, pasiekę aukštesnius atmosferos sluoksnius, gali judėti dideliais atstumais, o kartais ir visame pasaulyje, taip kolonizuodami net izoliuotus substratus.

Klausimas, kaip vėl atsiranda nauja miko- ir fotobiontų bendruomenė, dar nėra iki galo išspręstas. Prieš susijungdamas su nemokamu fotobiontu, mikobiontas turi jį surasti ir paleisti savo valdymui. Akivaizdu, kad abu partneriai yra alkani ir jiems labai reikia maistinių medžiagų. Net ir laboratorijoje tik tokiomis sąlygomis iš dviejų atskirų organizmų įmanoma sukurti vieną.

Parmelia sulcata, paviršiuje matomos soredijos

Isidija
Soredija diaspora

Ekologija

Verrucaria ant kalkakmenio juodos duobutės yra kerpių vaisiakūniai.

Rhizocarpon geographicum auga ant rūgščių substratų (čia ant kvarco). Juoda juostelė išilgai krašto yra sritis, kurią jau užima mikobiontas, bet dar neužėmė fotobiontas

Dėl labai lėto augimo kerpės gali išgyventi tik kitais augalais neapaugusiose vietose, kur yra laisvos vietos fotosintezei. Drėgnose vietose jie dažnai pralaimi samanoms. Be to, kerpės pasižymi padidėjusiu jautrumu cheminei taršai ir gali būti jos rodikliai. Atsparumą nepalankioms sąlygoms skatina mažas augimo greitis, įvairūs drėgmės ištraukimo ir kaupimo būdai, sukurti apsaugos mechanizmai.

Kerpės, kaip taisyklė, turi nedidelius mineralų suvartojimo poreikius, dažniausiai jas gauna iš dulkių ore arba su lietaus vandeniu, todėl gali gyventi ant atvirų, neapsaugotų paviršių (akmenų, medžių žievės, betono ir net rūdijantis metalas). Kerpių privalumas – atsparumas ekstremalioms sąlygoms (sausrai, aukštai ir žemai temperatūrai (nuo −47 iki +80 laipsnių Celsijaus, Antarktidoje gyvena apie 200 rūšių), rūgštinei ir šarminei aplinkai, ultravioletiniams spinduliams). 2005 m. gegužės mėn. buvo atlikti eksperimentai su kerpėmis Rhizocarpon geographicum Ir Ksantoria elegantiška, kuris parodė, kad šios rūšys galėjo išgyventi bent apie dvi savaites už žemės atmosferos ribų, tai yra itin nepalankiomis sąlygomis.

Daugelis kerpių yra specifinės substratui: vienos gerai auga tik ant šarminių uolienų, tokių kaip klintis ar dolomitas, kitos ant rūgščių, bekalkių silikatinių uolienų, tokių kaip kvarcas, gneisas ir bazaltas. Epifitinės kerpės mėgsta ir tam tikrus medžius: renkasi rūgščią spygliuočių ar beržo žievę arba bazinę riešutmedžio, klevo ar šeivamedžio žievę. Nemažai kerpių pačios veikia kaip substratas kitoms kerpėms. Dažnai susidaro tipinė seka, kai įvairios kerpės auga viena ant kitos. Yra rūšių, kurios nuolat gyvena vandenyje, pavyzdžiui, Verrucaria serpuloides.

Kerpės, kaip ir kiti organizmai, sudaro bendrijas. Kerpių asociacijų pavyzdys yra bendruomenė Cladonio-Pinetum- kerpių pušynai.

Vaidmuo formuojant dirvą

Kerpės išskiria rūgštis, kurios skatina substrato tirpimą ir taip dalyvauja atmosferos procesuose. Jie labai prisideda prie dirvožemio formavimosi procesų. Kerpės – vienos iš biocenozių „pionierių“ – paprastai yra pirmieji organizmai, apgyvendinę substratą pirminės sukcesijos procese.

Ant uolų ir skardžių kerpės yra svarbūs pirminiai organizmai. Jie prisitvirtina prie uolos paviršiaus arba net prasiskverbia į vidų. Tuo pačiu metu jie labai pakeičia uolienų išvaizdą, ypač jų spalvą, ir formuoja aplink save įdubas. Pavyzdžiui, kai genties atstovai Verrucaria nusėda ant kalkakmenio, kuris padengtas juodomis peritecijų įdubomis – kerpių vaisiakūniais. Po jų mirties uolos paviršius tankiai nusėtas duobėmis. Tada juose atsiranda žalias dumblių sluoksnis. Nepaisant šių rūšių retumo, jos vaidina svarbų vaidmenį oro sąlygoms ir dirvožemio formavimuisi, dažnai visur dengiančios uolas. Kerpės neskiria natūralaus ir dirbtinio substrato, dengiančio sienas, stogus, tvoras, antkapius ir kitus pastatus.

Kerpės ir gyvūnai

Tikros šiaurės elnių samanos Cladonia rangiferina augalų bendrijoje Corynephorion canescentis

Rudos sparnuočių lizdas ( Pluvialis dominica), pagamintas iš kerpių

Kerpių vaidmuo gyvūnų gyvenime ypač svarbus Tolimojoje Šiaurėje, kur augmenija reta, žiemos mėnesiais jos sudaro apie 90% elnių raciono. Samanų samanos (šiaurės elnių samanos) ypač svarbios elniams ( Kladonija), kurį net iš po sniego dangos ištraukia kanopų pagalba. Briedžiai taip pat naudoja šį maisto šaltinį. Gebėjimas vartoti kerpes atsiranda dėl fermento buvimo lichenazė.

Daugeliui drugelių lervų, pavyzdžiui, genties atstovams Eilema, kerpės yra pagrindinis maisto produktas, jų vikšrai maitinasi tik jomis. Be to, kerpes valgo bestuburiai, pavyzdžiui, sraigės, vabzdžiai ir erkės, kurie jas naudoja įvairiai. Taip pat galite paminėti šieno valgytojai ir lervos Mycobates parmelia su kamufliažine spalva, kad atitiktų jo kerpės spalvą Xanthoria parietina.

Kerpių augmeniją daugelis gyvūnų naudoja kaip buveinę ir prieglobstį nuo plėšrūnų. Erkės ir vabzdžiai ant jų gyvena dideliais kiekiais, jie yra viena iš svarbių vėlyvųjų buveinių. Įvairių kandžių vikšrai dažomi taip, kad atitiktų kerpės spalvą, kiti taip pat imituoja jos kontūrą.

Daugelis paukščių lizdams perėti naudoja kerpes, ypač lapines ir krūmines formas, pavyzdžiui, rudasparnis plekšnis ( Pluvialis dominica), sukantis lizdus ant genčių atstovų Kladonija Ir Cetraria.

Naudojimas

Maisto ir pašarų objektas

Patiekalas, pagamintas iš valgomosios kerpės Bryoria Fremont ( Bryoria fremontii)

Kerpės yra maistas naminiams gyvūnams, pavyzdžiui, samanoms ( Kladonija), o islandinės samanos yra tradicinis šiaurės elnių maistas.

Vaistai

Kaip pažymėjo Teofrastas, kerpės taip pat ilgą laiką buvo naudojamos kaip gydomoji priemonė. Yra žinoma, kad Lobaria pulmonaria viduramžiais naudotas nuo plaučių ligų.

Liaudies medicinoje naudojamos kerpės, jose taip pat yra daug farmaciškai svarbių ingredientų. Pavyzdžiui, Cetraria Icelandica ( Cetraria islandica) dedama į vaistus nuo kosulio, mieguistumą ( Usnea) buvo atrastas antibiotikas usno rūgštis, naudojama odos ir kitoms ligoms gydyti. Polisacharidai (sarkoma-180) domina onkologus.

Kerpių indikacija

Kerpės Usnea filipendula auga tik labai aukštos oro kokybės vietose

Kerpės yra indikatoriniai organizmai (bioindikatoriai), leidžiantys nustatyti aplinkos sąlygas, ypač oro kokybę. kerpių indikacija). Didelis kerpių jautrumas taršai atsiranda dėl to, kad jos komponentų sąveiką lengva sutrikdyti. Iš oro ar lietaus į kerpes be kliūčių kartu su maistinėmis medžiagomis patenka toksiškos medžiagos, nes kerpės neturi specialių organų drėgmei iš substrato ištraukti, o sugeria ją su visu talu. Todėl jie yra ypač pažeidžiami oro taršos.

Pirmieji pranešimai apie masinę kerpių mirtį pramoninių miestų teritorijose pasirodė XIX amžiaus antroje pusėje. Pagrindinė priežastis buvo sieros dioksido kiekio padidėjimas ore. Tuo tarpu pramoninėje įrangoje panaudojus sieros filtrus, o automobiliuose – katalizatorius pagerino oro kokybę, todėl šiandien kerpės yra paplitusios dideliuose miestuose.

„Pasyvus monitoringas“ atsižvelgia į kerpių atsiradimo dažnumą tam tikroje vietovėje, pagal kurį daromos išvados apie ten esančią oro kokybę. „Aktyvaus stebėjimo“ metu stebima tam tikra kerpių rūšis (dažnai Hipogimnijos fizodai), kuris pasodintas tiriamoje vietoje, o jo kokybė sprendžiama pagal aplinkos poveikį jai (sumažėjęs gyvybingumas, pakitusi talio spalva, žūtis). Kerpių indikacija skirta ilgalaikiams tyrimams.

Intensyvios žemdirbystės vietovėse daug tręšiama trąšomis, iš kurių azoto junginiai pasiskirsto su vandeniu, todėl dirvožemio reakcija yra silpnai bazinė. Dėl to išnyksta kerpių rūšys, kurios teikia pirmenybę rūgščiam dirvožemiui. Kerpės taip pat rodo, kad ore yra toksiškų sunkiųjų metalų, kurie kaupiasi audiniuose, o tai galiausiai gali sukelti kerpės mirtį. Kaupiasi kerpės ir radioaktyvios medžiagos. Todėl jie gali būti naudojami radioaktyviųjų nuosėdų stebėjimui po atmosferos branduolinių bandymų.

Lichenometrija

Dėl to, kad kerpės gyvena ilgai ir auga pastoviu greičiu, pagal jas galima nustatyti uolos amžių (ledyno atsitraukimą arba naujo pastato statybos laiką) ( lichenometrija). Dažniausiai šiam tikslui naudojamos geltonosios genties kerpės. Rhizocarpon. Taigi 1965 metais šiuo metodu buvo nustatytas vidutinis paminklų amžius Velykų saloje (beveik 500 metų). Tačiau šis metodas ne visada yra tikslus dėl neproporcingo kerpės augimo ir nėra neginčijamas, todėl turėtų būti naudojamas tik tada, kai negalima naudoti radioaktyviosios anglies datos.

Dažikliai

Ilgą laiką nuo pamario genties kerpių Roccella ir tipas Pertusaria corallina gavo vertingų purpurinių dažų. Carl Linnaeus savo „Plantae tinctoriae“ („Spalvotieji augalai“) paminėjo šešias dažančias kerpes. Dažai ir cheminis indikatorinis lakmusas taip pat gaunami ekstrahuojant iš Roccella.

Evernia Ir Parmelija naudojami Škotijoje ir Skandinavijoje vilnai ir audiniams dažyti, jais galima pasiekti ypač malonius geltonus ir rudus tonus. Taip pat įdomus kerpių naudojimas Xanthoparmelia camtschadalis(neteisingas, bet dažnai naudojamas sinonimas - Parmelia vagans) Žemutinės Volgos regiono gyventojų už velykinių kiaušinių dažymą.

Kitos paskirties

Nuodingos vulpininės rūgštys iš Letharia vulpina Anksčiau jie buvo naudojami kaip nuodai lapėms ir vilkams.

Iš kai kurių kerpių, tokių kaip ąžuolo samanos ( Evernia prunastri) Ir Pseudevernia furfuracea, gauti kvepiančių medžiagų, naudojamų parfumerijoje.

Cladonia stellaris dideliais kiekiais įvežamas iš Skandinavijos ir naudojamas medžių modeliams ar dekoratyviniams vainikams gaminti.

/ 22

22 bendrosios kerpių savybės. Kuo skiriasi žaliųjų dumblių, grybų ir kerpių mityba? Kerpių vaidmuo šalies ekonomikoje.

Remiantis išorine talio struktūra, kerpės skirstomos į tris grupes:

apnašos, jei talis atrodo kaip daugiau ar mažiau spalvota pluta, glaudžiai prilipusi prie substrato ir dažnai net įaugusi į jį; jį dažnai galima pamatyti ant uolų kalnuotose vietovėse. Ši kerpių grupė yra pati gausiausia ir ekologiškai nepretenzinga;

lapinė, jei vidurinė talio dalis apatiniu paviršiumi prie substrato yra pritvirtinta daugybe grybelinių hifų ryšulių, kurie vadinami rizinais, arba vienu centriniu ryšuliu - gomfu, atliekančiu rizoidų vaidmenį. Talio kraštai yra dvilypiai įpjautų skilčių formos, dažnai iškilusios virš substrato;

krūminis, jei talas yra šakotos-gijinės formos arba išsišakojusių stiebų formos (bet ne struktūros); tokie talai arba pakyla krūmo pavidalu, arba kabo apsiaustuose karčiuose (dėl to jie vadinami barzdoti).

Kerpės išorė padengta sausu žieviniu sluoksniu, glaudžiai susipynusių ir modifikuotų grybelinių hifų. Krūtinės kerpės apatinėje pusėje neturi žievės sluoksnio. Vidinė talo dalis susideda iš daugybės laisvai austų hifų, kurie atitinkamose vietose susipina ląsteles ir dumblių kolonijas. Jei dumbliai yra hifų masėje, tiesiai po viršutine pluta, sudarydami žaliųjų ląstelių sluoksnį, tada toks talas vadinamas heteromeriniu. Jei kolonijos ir atskiros dumblių ląstelės yra išsibarsčiusios visoje vidinėje talo dalyje, pastaroji vadinama homeomerinėmis.

Žaliosios dumblių ląstelės vadinamos gonidijomis.

Grybai, dalyvaujantys kerpių simbiozėje, priklauso marsupialų klasei, arba bazidioidai (tropinėse rūšyse), o dumbliai – žaliajam tipui (Cystococcus, Pleurococcus, Cladophora, Chlorella ir kt.) arba melsvai žaliai (Nostoc, Chroococcus). , Gloe-ocapsa ir kt.) Neseniai buvo atrastas trečiasis simbiozės partneris – Azotobacter, t.y. azotą aprūpinanti aerobinė bakterija.

Simbiozė pastatyta remiantis tokiu fiziologiniu pagrindu: grybas aprūpina dumblius vandeniu, jame ištirpusiomis mineralinėmis medžiagomis ir fermentų sistema; dumbliai fotosintezės procese gamina angliavandenius, kuriuos naudoja ir patys, ir ypač grybelis ir, ko gero, Azotobacter. Pastarasis aprūpina kerpes azotu. Tačiau didžiąja dalimi dumbliai gauna vandens ir mineralinių junginių iš atmosferos (lietaus, rasos, atmosferos dulkių). Dirbtinai ištirpus simbiozei, dumbliai gali toliau egzistuoti savarankiškai, tačiau grybelis dažniausiai miršta. Kerpių grybai yra atskira sisteminė grupė, prisitaikiusi prie simbiozės su dumbliais.

Kerpių cheminėje sudėtyje vyrauja angliavandeniai, daugiausia polisacharidai. Paprastų cukrų (monosacharidų) yra labai mažai. Iš polisacharidų daugiausiai nusėda licheninas, artimas celiuliozei, tačiau lengvai hidrolizuojasi į gliukozę ir tirpsta karštame vandenyje. Kai kuriose kerpių rūšyse beveik nėra lichenino ir tirpių polisacharidų, juos pakeičia angliavandeniai, artimi pusląstelienai.

Licheninas yra pagrindinė daugelio kerpių ląstelių sienelių medžiaga. Yra mažai baltymų ir riebalų; Įvairios kerpių rūgštys yra specifinės, daugelis jų nuspalvintos skirtingomis spalvomis, o tai kartais nulemia būdingą aukštakalnių peizažų koloritą. Iš pelenų elementų yra daug silicio rūgšties.

Kerpių fotosintezė susilpnėja, todėl jų augimas yra itin lėtas. Tačiau jie gali fotosintezuoti žiemą, kai temperatūra siekia -35 °C. Jų gebėjimas konkuruoti su kitų rūšių augalais yra nereikšmingas, todėl jie užima tokias vietas ir substratus žemės rutulyje, kuriose negali gyventi kiti organizmai. Jie auga ant uolų (žvynių kerpių), dirvožemio paviršiuje pusdykumėse, dykumose, tundrose ir miškuose, ant medžių plutos ir lapų, ant substratų, neprieinamų kitiems augalams, tokiems kaip stiklas, fajansas, geležis, tekstilės medžiagos ir kt. Jie yra tolerantiški ekstremalioms gyvenimo sąlygoms, todėl užima dideles teritorijas tundroje (šiaurės Rusijos kerpių tundra); gyvena Antarkties žemyno paviršiuose, kuriuose nėra ledo ir sniego, Alpių uolėtose dykumose, kalnuose ir kt. Kerpės daugiausia dauginasi vegetatyviniu būdu – talo fragmentais, vėliau – soredijomis (talo viduje esančiomis ląstelių grupėmis) ir izidijomis (talio gabalėliais). talis). Tokiais atvejais atkuriama simbiozė, nes soredijos ir izidijos turi simbiontų užuomazgų. Tačiau, be to, grybelis gali daugintis savarankiškai ir nelytiškai; daugindamasis sporomis, kurios sudygsta į grybieną, grybelis gali susidurti su tinkamu laisvai gyvenančiu dumbliu ir paversti jį kaliniu. Dumbliai kerpės talio viduje dauginasi tik dalindamiesi.

Soredijos susidaro talijos viduje lapuočių ir vaismedžių kerpių gonidiniame sluoksnyje ir yra į dulkes panašūs gabalėliai, susidedantys iš vienos ar kelių dumblių ląstelių, supintų grybeliniais siūlais. Jie susidaro dideliais kiekiais; pluta lūžta spaudžiant jų peraugusiai masei, o atviras soredijas nuneša vėjo ir lietaus srovės. Naujose vietose išauga į kerpinį talą.

Izidijos yra viršutinėje kerpės pusėje esančios talijos ataugos, kuriose taip pat yra abiejų simbiontų elementų. Jie visada yra padengti pluta ir tai skiriasi nuo soredijos. Ištiesdami jie nulūžta ir gali būti nešti vėjo.

Krūtinės kerpės dauginasi talijos gabalėliais, kurie nutrūksta kartu su substrato gabalėliais.

Kerpės tapo svarbia žaliava grynai vaistinė gliukozei gaminti, taip pat iš kerpių gaminamas valgomasis cukrus, alkoholis, želiančios medžiagos ir kt.Renkant žaliavas tundroje gaunamos didelės atsargos.

Tundros kerpės, ypač samanos, yra itin svarbios kaip maistas šiaurės elniams per ilgą žiemą, nors jos daugiausia yra angliavandenių maistas, o iki pavasario šiaurės elniai išsenka dėl baltymų trūkumo. Žiemą elniai šį maistą gauna iš po sniego naudodamiesi kanopomis. Vasarą jiems būtinai reikia sultingos žolės.

Kai kurios kerpės (pavyzdžiui, ąžuolo samanos, Evernia prunastri) naudojamos kvepalų gamyboje, suteikiančios vertingų eterinių aliejų.

21. Kerpės. Struktūros ypatumai, reprodukcija, gyvenimo būdas, svarbiausi atstovai. Paskirstymas ir reikšmė.

Kerpės yra simbiotiniai organizmai, kurių kūną (talą) sudaro grybelių ( mikobiontas) ir dumblių ir (arba) melsvadumblių ( fotobiontas) ląstelės iš išorės iš pažiūros vienalyčiame organizme.

Kerpės, susidedančios iš vienos rūšies grybų ir melsvadumblių (melsvadumblių) (cyanolichen, pavyzdžiui, Peltigera horizontalis) arba vienos rūšies dumblių (phycolichen, pvz., Cetraria islandica), vadinamos dvikomponentėmis; kerpės, susidedančios iš vienos rūšies grybų ir dviejų tipų fotobiontų (vienos melsvadumblių ir vieno dumblio, bet niekada iš dviejų dumblių ar dviejų melsvadumblių), vadinamos trišalėmis (pavyzdžiui, Stereocaulon alpinum). Dviejų komponentų kerpių dumbliai arba melsvadumbliai maitinasi autotrofiškai. Trikomponentėse kerpėse dumbliai maitinasi autotrofiškai, o melsvadumbliai, matyt, maitinasi heterotrofiškai, atlikdami azoto fiksaciją. Grybelis heterotrofiškai maitinasi simbiozės partnerio (-ių) asimiliacijomis. Šiuo metu nėra pasiektas sutarimas dėl laisvai gyvenančių simbiontų formų egzistavimo galimybės. Buvo patirtis izoliuojant visus kerpių komponentus į kultūrą ir vėliau atkuriant pirminę simbiozę.

Iš žinomų grybų rūšių apie 20% dalyvauja kerpių susidaryme, daugiausia askomicetai (~98%), likusi dalis yra bazidiomicetai (~0,4%), dalis jų, be lytinio dauginimosi, formaliai priskiriami deuteromicetams. Taip pat yra aktinolichenų, kuriuose grybelio vietą užima grybienos prokariotai, aktinomicetai. 85% fotobionto sudaro žalieji dumbliai, yra 80 rūšių iš 30 genčių, iš kurių svarbiausia yra Trebouxia (daugiau nei 70% kerpių rūšių). Iš cianobakterijų (10-15 % kerpių) dalyvauja visų pagrindinių grupių atstovai, išskyrus Oscillatoriles, labiausiai paplitusios – Nostoc. Dažnos heterocistinės Nostoc, Scytonema, Calothrix ir Fischerella formos. Kerpės taloje cianobiontinės ląstelės gali būti struktūriškai ir funkciškai modifikuotos: didėja jų dydis, keičiasi forma, sumažėja karboksizomų skaičius ir membraninės medžiagos kiekis, sulėtėja ląstelių augimas ir dalijimasis.

jokio tiesioginio kontakto

per paviršius

Grybelis įsiskverbia į dumblių kūną per haustoriją.

Komponentų santykiuose pastebima subtili pusiausvyra, todėl fotobiontų ląstelių dalijimasis derinamas su grybelio augimu. Mikobiontas gauna iš fotobionto jo gaminamas maistines medžiagas fotosintezės būdu. Grybelis sukuria dumbliams optimalesnį mikroklimatą: saugo juos nuo išdžiūvimo, apsaugo nuo ultravioletinių spindulių, užtikrina gyvybę ant rūgščių substratų, sušvelnina daugelio kitų nepalankių veiksnių poveikį. Žalieji dumbliai gamina polihidroksilius alkoholius, tokius kaip ribitolis, eritritolis ar sorbitolis, kuriuos grybelis lengvai pasisavina. Melsvabakterios grybą aprūpina daugiausia gliukoze, taip pat azoto turinčiomis medžiagomis, susidarančiomis dėl jų atliekamos azoto fiksacijos. Medžiagų srautų iš grybelio į fotobiontą neaptikta.

Kerpės būna įvairiausių spalvų: nuo baltos iki ryškiai geltonos, rudos, alyvinės, oranžinės, rožinės, žalios, mėlynos, pilkos, juodos.

Kerpės skirstomos pagal išvaizdą:

Skalė, arba žievės. Tokių kerpių talis yra pluta („žvynas“), jo apatinis paviršius sandariai auga su substratu ir neatsiskiria be reikšmingos žalos. Krūtinės kerpės gali gyventi ant stačių kalnų šlaitų, medžių ir net betoninių sienų. Kartais tokios kerpės išsivysto substrato viduje ir iš išorės yra visiškai nematomos.

Lapuotas. Lapinės kerpės atrodo kaip skirtingų formų ir dydžių plokštelės, jos daugiau ar mažiau tvirtai prisitvirtina prie substrato apatinio žievės sluoksnio ataugų pagalba.

Krūminis. Morfologiškai sudėtingiausiose fruticozinėse kerpėse talis sudaro daug apvalių arba plokščių šakų. Tokios kerpės gali augti ir ant žemės, ir kabėti ant medžių, medienos nuolaužų, uolų.

Kerpių (talų) kūnas yra grybelinių hifų susipynimas, tarp kurių yra fotobiontų populiacija. Pagal vidinę sandarą kerpės skirstomos į: homeomerines (Collema), fotobiontinės ląstelės chaotiškai pasiskirsto tarp grybelio hifų per visą talo storį; heteromerines (Peltigera canina), talis skerspjūvyje gali būti aiškiai suskirstytas. į sluoksnius.Dauguma kerpių turi heteromerinį talą. Heteromeriniame talyje viršutinis sluoksnis yra žievinis, sudarytas iš grybelinių hifų. Jis apsaugo talus nuo išsausėjimo ir mechaninio įtempimo. Kitas sluoksnis nuo paviršiaus yra gonido arba dumblių sluoksnis, kuriame yra fotobiontas. Centre yra šerdis, susidedanti iš atsitiktinai susipynusių grybelinių hifų. Šerdis daugiausia kaupia drėgmę ir taip pat atlieka skeleto vaidmenį. Apatiniame talio paviršiuje dažnai būna apatinė žievė, ataugų (rizino) pagalba kerpės pritvirtinamos prie substrato.

Kerpės dauginasi vegetatyviškai, nelytiškai ir lytiškai.

Dauginimosi metu ascomycete kerpės formuoja vaisiakūnius, kuriuos galima suskirstyti į dvi dideles grupes: apotecijas ir peritecijas:

Apothecium paprastai yra suapvalinta lova. Ant lovos tarp sporų nelaikančių hifų galų yra maišeliai, suformuojantys atvirą sluoksnį, vadinamą himenija;

Perithecia turi daugiau ar mažiau sferinę, beveik uždarą struktūrą, kurios viduje yra asci, askosporos išsiskiria per vaisiakūnio poras.

Daugelis vaismedžių ir lapinių kerpių, esant palankioms sąlygoms, gamina specializuotas vegetatyvinio dauginimosi struktūras, susidedančias iš dumblių ląstelių, susipynusių su grybelio hifais:

Isidija- tai smeigtuko, sagos, lapo ar mažos šakelės pavidalo talijos ataugos. Veikiami vėjo, vandens ar net lengvo prisilietimo, jie nukrenta;

Soredija susidaro kerpės viduje, tada išeina ir plyšta, purškiant turinį, kuris yra vadinamasis. diaspora, kaip taisyklė, vienijamos mažose pakuotėse, padidinus jų paviršius tampa grūdėtas arba miltiškas.

Izidijas ir soredijas platina vėjas, lietus ir gyvūnai. Padėjus ant tinkamo substrato, jie sudygsta ir atsiranda nauja kerpė. Vegetatyvinis dauginimas gali būti vykdomas ir specialiai šiam tikslui nepritaikytomis talo fragmentais.

Nelytinį dauginimąsi vykdo mažos bespalvės ląstelės – piknokonidijos, kurios subręsta specialiuose maišeliuose – piknidijose. Piknidijos išsilieja ir išauga naujas talis. De novo simbiozės susidarymui (pradėjimui), matyt, grybelinėje aplinkoje reikia atitinkamų dumblių ir (arba) melsvadumblių padermių. Kerpių medžiagos ir lektinai gali atlikti svarbų vaidmenį atpažįstant ir atrenkant fotobiontus. Vegetatyviniai dauginimo būdai apima dauginimą talio fragmentais, kurie nėra specialiai pritaikyti šiam tikslui, ir (vaisių ir lapinių kerpių atveju) dauginimą specializuotomis kerpių dalimis (isidijomis ir soredijomis), kurias sudaro dumblių ląstelės, susipynusios su grybelio hifais.

Natūraliomis sąlygomis kerpių rūgštys veikia dirvožemio mikroflorą ir kitus biogeocenozių organizmus, stabdo sėklų dygimą ir žolių bei sumedėjusių augalų sodinukų vystymąsi. Ant medžių apsigyvenusios kerpės slopina medieną ardančių grybų augimą. Tai nepretenzingi augalai. Jie reikalauja šviesos ir reikalauja periodinių drėgmės sąlygų. Jie labai reiklūs oro grynumui: daugelis jų miršta nuo menkiausios oro taršos. Raštinė kerpė (Graphisscripta) – nusėda ant akmenų ir medžių žievės; Sieninė kerpė (Xanthoriaparietina), Elnio samanos (Cladoniarangiferina).

/ kerpės

Minimalus vandens kiekis kerpėse natūraliomis sąlygomis yra maždaug 2–15% sausos talijos masės.

Talis taip pat gana greitai išskiria vandenį. Saulėje vandens prisotintos kerpės netenka viso vandens po 30–60 minučių ir tampa trapios, t. Dėl to kerpėse atsiranda savotiška fotosintezės „aritmija“ – jos produktyvumas kinta per dieną, sezoną ir keletą metų, priklausomai nuo bendrų aplinkos sąlygų, ypač hidrologinių ir temperatūros.

Yra pastebėjimų, kad daugelis kerpių aktyviau fotosintezuoja ryto ir vakaro valandomis, o fotosintezė jose tęsiasi ir žiemą, o žemėje formuojasi net po plona sniego danga.

Svarbus kerpių mitybos komponentas yra azotas. Tos kerpės, kurių fikobiontas yra žalieji dumbliai (o jų yra dauguma), azoto junginius priima iš vandeninių tirpalų, kai jų talis yra prisotintas vandens. Gali būti, kad kerpės dalį azoto junginių pasiima tiesiai iš substrato – dirvožemio, medžių žievės ir kt. Ekologiniu požiūriu įdomią grupę sudaro vadinamosios nitrofilinės kerpės, augančios daug azoto junginių turinčiose buveinėse – ant „paukščių akmenų“, kur yra daug paukščių išmatų, ant medžių kamienų ir kt. (ksantorijų, fizikų, kaloplakų ir kt. rūšys). Kerpės, kurių fikobiontai yra melsvadumbliai (ypač nostokai), gali fiksuoti atmosferos azotą, nes juose esantys dumbliai turi šį gebėjimą. Atliekant eksperimentus su tokiomis rūšimis (iš Collema, Leptogium, Peltigera, Lobaria, Stykta ir kt. genčių) buvo nustatyta, kad jų taliai greitai ir aktyviai sugeria atmosferos azotą. Šios kerpės dažnai nusėda ant substratų, kuriuose labai trūksta azoto junginių. Didžioji dalis dumblių fiksuoto azoto siunčiama į mikobiontą ir tik nedidelę dalį sunaudoja pats fikobiontas. Yra įrodymų, kad mikobiontas, esantis kerpėje, aktyviai kontroliuoja azoto junginių, kuriuos fikobiontas fiksuoja iš atmosferos, absorbciją ir pasiskirstymą.

Vėžiagyvių formų kerpių augimo zona yra palei kerpės kraštą, lapinių ir krūminių – kiekviename gale.

Kerpės yra vieni iš ilgiausiai gyvenančių organizmų ir gali sulaukti kelių šimtų metų, o kai kuriais atvejais ir daugiau nei 4500 metų, pavyzdžiui, Grenlandijoje gyvenančios Rhizocacron geographicum.

Kerpių dauginimasis

Kerpės dauginasi arba sporomis, kurias lytiškai arba nelytiškai formuoja mikobiontas, arba vegetatyviškai – talijos, soredijų ir izidijų fragmentais.

Lytinio dauginimosi metu ant kerpių talio dėl lytinio proceso susidaro lytinės sporuliacijos vaisiakūnių pavidalu. Iš kerpių vaisiakūnių išskiriami apoteciai, periteciai ir gasterotekiai. Dauguma kerpių formuoja atvirus vaisiakūnius apotecijų – disko formos darinių – pavidalu. Kai kurie turi vaisiakūnius peritecijos pavidalu – uždarą vaisiakūnį, kuris atrodo kaip mažas ąsotis su skylute viršuje. Nedidelis kerpių skaičius sudaro siaurus, pailgus vaisiakūnius, vadinamus gasterothecium.

Apoteciuose, periteciuose ir gasteroteciuose maišelių viduje vystosi sporos – specialūs į maišelį panašūs dariniai. Kerpės, kurios formuoja sporas maišeliuose, yra sugrupuotos į didelę marsupialinių kerpių grupę. Jie kilę iš ascomycete klasės grybų ir yra pagrindinė kerpių evoliucinė vystymosi linija.

Nedidelėje kerpių grupėje sporos susidaro ne maišelių viduje, o egzogeniškai, pailgų klubo formos hifų - bazidijų viršuje, kurių galuose išsivysto keturios sporos. Tokį sporų susidarymą turinčios kerpės vienijamos į bazidiomicetų grupę.

Moteriškas kerpių lytinis organas – archikarpas – susideda iš dviejų dalių. Apatinė dalis vadinama askagonu ir yra spirališkai susuktas hifas, storesnis už kitus hifus ir susidedantis iš 10–12 pavienių arba daugiabranduolių ląstelių. Nuo askogono į viršų tęsiasi trichogynas – plonas pailgas hifas, kuris praeina per dumblių zoną ir plutos sluoksnį ir iškyla ant talo paviršiaus, lipniu galiuku iškildamas virš jo.

Vaisiakūnio vystymasis ir brendimas kerpėse yra labai lėtas procesas, trunkantis 4–10 metų. Susiformavęs vaisiakūnis taip pat yra daugiametis, daug metų galintis gaminti sporas. Kiek sporų gali pagaminti kerpių vaisiakūniai? Skaičiuojama, kad, pavyzdžiui, kerpėje solorinoje 5 mm skersmens apotecijoje susidaro 31 tūkstantis bursų, o kiekvienoje bursoje dažniausiai išsivysto 4 sporos. Todėl bendras vienos apotecijos sporų skaičius yra 124 000. Per vieną dieną iš tokios apotecijos išsiskiria nuo 1200 iki 1700 sporų. Žinoma, ne visos iš vaisiakūnio išmestos sporos sudygsta. Daugelis jų, patekę į nepalankias sąlygas, miršta. Kad sporos sudygtų, pirmiausia joms reikia pakankamai drėgmės ir tam tikros temperatūros.

Nelytinė sporuliacija žinoma ir kerpėse – konidijose, piknokonidijose ir stilosporose, kurios egzogeniškai atsiranda konidioforų paviršiuje. Šiuo atveju konidijos susidaro ant konidioforų, besivystančių tiesiai ant talo paviršiaus, o piknokonidijos ir stilosporos specialiuose konteineriuose - piknidijose.

Iš nelytinių sporuliacijų kerpės dažniausiai formuoja piknidijas su piknokonidijomis. Piknidijos dažnai aptinkamos ant daugelio vaisinių ir lapinių kerpių talijų, rečiau jų galima pastebėti plutos pavidalo.

Kiekvienoje piknidijoje dideliais kiekiais susidaro mažos vienaląstės sporos – piknokonidijos. Šių plačiai paplitusių sporuliacijų vaidmuo kerpių gyvenime dar nėra išaiškintas. Kai kurie mokslininkai šias sporas vadina spermatijomis ir piknidijomis spermagonijomis, jas laiko vyriškomis reprodukcinėmis ląstelėmis, nors kol kas nėra eksperimentinių ar citologinių duomenų, įrodančių, kad piknokonidijos iš tiesų dalyvauja kerpių lytiniame procese.

Vegetatyvinis dauginimas. Jei plutos kerpės, kaip taisyklė, sudaro vaisiakūnius, tai tarp labiau organizuotų lapinių ir krūminių kerpių yra daug atstovų, kurie dauginasi tik vegetatyviniu būdu. Šiuo atveju kerpių dauginimuisi svarbesnės yra formacijos, kuriose vienu metu yra grybelio hifai ir dumblių ląstelės. Tai soredija ir isidija. Jie padeda daugintis kerpei kaip visam organizmui. Patekusios į palankias sąlygas, iš jų tiesiogiai atsiranda naujas talis. Soredijos ir izidijos dažniau pasitaiko lapinėse ir vaisinėse kerpėse.

Soredijos yra smulkūs dulkių dalelių pavidalo dariniai, susidedantys iš vienos ar kelių dumblių ląstelių, apsuptų grybelių hifų. Jų formavimasis dažniausiai prasideda gonidiniame sluoksnyje. Dėl masinio soredijų susidarymo jų daugėja, jos daro spaudimą viršutinei žievei, ją nuplėšia ir atsiduria talijos paviršiuje, iš kur bet kokiu oro judėjimu lengvai nupučiamos arba nuplaunamos vandeniu. Soredijos sankaupos vadinamos soralais. Soredijų ir soralų buvimas ir nebuvimas, jų vieta, forma ir spalva tam tikroms kerpėms yra pastovūs ir yra būdingas požymis.

Kartais, kai kerpės miršta, jų talis virsta miltelių mase, susidedančia iš soredijos. Tai vadinamosios kerpių raupsų formos (iš graikų kalbos žodžio „lepros“ - „šiurkštus“, „nelygus“). Šiuo atveju kerpės nustatyti beveik neįmanoma.

Vėjo ir lietaus vandens nešamos soredijos, patekusios į palankias sąlygas, palaipsniui formuoja naują talą. Naujas talis iš soredijos atsinaujina labai lėtai. Taigi Cladonia genties rūšyse normalūs pirminio talio žvyneliai iš soredijos išsivysto tik po 9–24 mėnesių laikotarpio. O antriniam taliui su apoteciu išsivystyti reikia nuo vienerių iki aštuonerių metų, priklausomai nuo kerpių tipo ir išorinių sąlygų.

Isidijos aptinkamos mažiau kerpių rūšių nei Soredijos ir Soralia. Tai paprastos arba į koralą panašios šakotos ataugos, dažniausiai tankiai dengiančios viršutinę talo pusę (žr. pav.). Skirtingai nuo soralų, izidijos iš išorės yra padengtos žieve, dažnai tamsesne nei talis. Viduje, po žieve, jų yra dumblių ir grybelinių hifų. Isidija lengvai atitrūksta nuo talijos paviršiaus. Lūžtančios ir plintančios lietaus ir vėjo pagalba, jos, kaip ir soredijos, palankiomis sąlygomis gali suformuoti naujas kerpės talijas.

Daugelis kerpių nesudaro apotecijų, soredijų ir izidijų ir dauginasi talijos atkarpomis, kurias vėjas ar gyvūnai sausu oru lengvai nulaužia nuo trapių kerpių ir jas nešioja. Arkties regionuose kerpių dauginimasis talijos dalimis yra ypač plačiai paplitusios, Cetraria ir Cladonia genčių atstovai, kurių daugelis beveik niekada nesudaro vaisiakūnių.

Kerpės yra vienas organizmas, kuriame yra vienaląsčių dumblių ir grybelio. Ši simbiozė itin naudinga viso organizmo egzistavimui. Galų gale, kol grybelis sugeria vandenį ir ištirpusias mineralines druskas, dumbliai fotosintezės procese, veikiami saulės spindulių, gamina organines medžiagas iš anglies dvideginio ir vandens. Kerpės- nepretenzingas organizmas. Tai suteikia kerpėms galimybę pirmiausiai įsikurti tose vietose, kur nėra kitos augmenijos. Po jų atsiranda humusas, ant kurio gali gyventi kiti augalai.

Gamtoje aptinkamos kerpės yra itin įvairios išvaizdos ir spalvos. Ant senų eglių dažnai galima pamatyti kabančias raižytas kerpių barzdas, vadinamas kerpiu, arba barzdotąja kerpe. O ant kai kurių medžių, ypač drebulės, žievės kartais pritvirtinamos oranžinės apvalios formos auksaspalvių kerpių plokštelės. Elnio kerpė yra pilkšvai balkšvas mažas krūmas. Šis augalas auga sausuose pušynuose, o esant sausam orui ant jo vaikštant skleidžia būdingą traškėjimą.

Kerpės yra plačiai paplitusios. Jie yra nepretenzingi, todėl gyvena įvairiomis, kartais atšiauriomis sąlygomis. Kerpių galima rasti ant plikų uolų ir akmenų, ant medžių žievės, ant tvorų, o kartais net ir dirvoje. Šiauriniuose regionuose, o tiksliau, tundroje, kerpės gyvena didžiulėse vietose, pavyzdžiui, elnių kerpės. Taip pat dažnai kalnuose galite rasti kerpių.

Kerpių struktūroje Yra funkcijų, kurios leidžia jas sujungti į atskirą grupę. Jei mikroskopu apžiūrėsite ploną kerpės atkarpą, pastebėsite, kad jos struktūriniai elementai yra skaidrūs siūlai, tarp kurių yra apvalios žalios ląstelės. Mokslininkai nustatė, kad bespalviai siūlai yra grybelio grybiena, o žaliosios ląstelės yra ne kas kita, kaip vienaląsčiai dumbliai. Taigi vienas kerpės organizmas jungia du skirtingus organizmus – dumblį ir grybelį, kurie sąveikauja taip glaudžiai, kad sudaro vientisą organizmą.

Dviejų organizmų ryšys kerpės kūne leidžia jai palankiai prisitaikyti prie aplinkos sąlygų. Grybienos dėka absorbuojamas vanduo ir anglies dioksidas, dumblių organizme susidaro organinės medžiagos. Kai kuriais atvejais grybelis gali maitintis dumbliais, esančiais kerpės kūne. Kerpės sugeria skystį per visą kūno paviršių, daugiausia po lietaus, bet taip pat ir nuo rasos bei rūko. O maistinės medžiagos pasisavinamos iš visur – iš oro, dirvožemio ir net iš nusėdusių dulkių. Visoms kerpių rūšims nereikia sukurti ypatingų palankių sąlygų gyvenimui. Jie yra nepretenzingi ir atsparūs. Sausros laikotarpiu kerpės taip išdžiūsta, kad menkiausio prisilietimo metu lūžta, o po lietaus vėl atgyja. Būtent dėl tokių gyvybės ypatybių kerpės aptinkamos tokiose nederlingose vietose, kur kiti augalai negali išgyventi.

Kerpės vaidina svarbų vaidmenį gamtoje ir žmonių ūkyje. Kadangi kerpės yra nepretenzingos, jos pirmosios apsigyvena tose vietose, kur nėra kitos augmenijos. Užbaigusios savo gyvavimo ciklą ant plikų uolų ir akmenų, kerpės miršta, palikdamos humusą, ant kurio gali vystytis kiti augalų karalystės atstovai. Taigi, šiuo atveju kerpių svarba yra ta, kad jos sukuria dirvą kitų augalų gyvenimui. Elnių kerpės turi didžiausią reikšmę žmonių ekonomikoje. Ši kerpė, auganti didžiuliame tundros plote, yra pagrindinis šiaurės elnių maistas.

Kerpės (apatiniai augalai)

Struktūra

Tai unikali žemesniųjų augalų grupė, kurią sudaro du skirtingi organizmai – grybelis (askomicetų, bazidiomicetų, fikomicetų atstovai) ir dumbliai (randami žali – cistokokai, chlorokokai, chlorelės, kladoforos, palmelės; melsvai žalios – nostokės, gleocapsa, chroococcus), sudaro simbiotinį gyvenimą, kuriam būdingi specialūs morfologiniai tipai ir specialūs fiziologiniai bei biocheminiai procesai. Manoma, kad kai kuriose kerpėse yra bakterijų (Azotobacter). Tačiau vėlesni tyrimai nepatvirtino jų buvimo kerpėse.

Kerpės skiriasi nuo kitų augalų šiais būdais:

Simbiotinis dviejų skirtingų organizmų – heterotrofinio grybo (mikobiontas) ir autotrofinio dumblio (fikobiontas) – kohabitacija. Kerpių sugyvenimas yra nuolatinis ir istoriškai sąlygotas, o neatsitiktinis, trumpalaikis. Tikroje kerpėje grybelis ir dumbliai glaudžiai liečiasi; grybelinis komponentas supa dumblius ir netgi gali prasiskverbti į jo ląsteles.

Specifinės išorinės ir vidinės sandaros morfologinės formos.

Grybų ir dumblių fiziologija kerpės talyje daugeliu atžvilgių skiriasi nuo laisvai gyvenančių grybų ir dumblių fiziologijos.

Kerpių biochemija specifinė: susidaro antriniai medžiagų apykaitos produktai, kurių nėra kitose organizmų grupėse.

Dauginimo būdas.

Požiūris į aplinkos sąlygas.

Morfologija. Kerpės neturi tipiškos žalios spalvos, neturi nei stiebo, nei lapų (tuo skiriasi nuo samanų), jų kūnas susideda iš talo. Kerpių spalva yra pilkšva, žalsvai pilka, šviesiai arba tamsiai ruda, rečiau geltona, oranžinė, balta, juoda. Dažymas atsiranda dėl pigmentų, kurie randami grybelio hifų membranose, rečiau – protoplazmoje. Yra penkios pigmentų grupės: žalia, mėlyna, violetinė, raudona, ruda. Kerpių spalva gali priklausyti ir nuo kerpių rūgščių spalvos, kurios kristalų ar grūdelių pavidalu nusėda ant hifų paviršiaus.

Kerpės skirstomos į vėžiagyvius arba vėžiagyvius, lapinius ir krūminius.

U skalė talis atrodo kaip miltelių pavidalo, gumbuota arba lygi oda, kuri tvirtai susilieja su substratu; joms priklauso apie 80 % visų kerpių. Priklausomai nuo substrato, kuriame auga plutos kerpės, jos išskiriamos:

epilitinis, besivystantis uolienų paviršiuje;

epifleoidas - ant medžių ir krūmų žievės;

epigeic - ant dirvožemio paviršiaus,

epiksilas - ant pūvančios medienos.

Talio kerpės gali išsivystyti substrato (akmens, medžio žievės) viduje. Yra sferinių kerpių su sferiniu talu (vadinamosios klajokliosios kerpės).

U lapinės kerpės talis yra žvynų arba gana didelių plokščių formos, kurios keliose vietose pritvirtinamos prie substrato grybų hifų pluoštų pagalba. Paprasčiausias lapinių kerpių talas yra vieno didelio suapvalinto lapo formos mentės, siekiančio 10-20 cm skersmens.Toks talis vadinamas monofiliniu. Jis pritvirtinamas prie pagrindo centrinėje dalyje storu trumpu koteliu, vadinamu gomfu. Jei talis susideda iš kelių lapo formos plokštelių, jis vadinamas polifiliniu. Būdingas kerpių lapų talijos bruožas yra tas, kad jo viršutinis paviršius struktūra ir spalva skiriasi nuo apatinio. Tarp lapinių kerpių yra ir neprisirišusių, klajoklių formų.

U vaisinės kerpės talis susideda iš šakotų siūlų arba stiebų, susiliejusių su substratu tik prie pagrindo; augti aukštyn, į šoną arba pakabinti - „barzdotos“ kerpės. Vaisinių kerpių talis atrodo kaip stačias arba kabantis krūmas, rečiau – nešakotos stačios ataugos. Tai aukščiausias talio vystymosi etapas. Mažiausios aukštis siekia vos kelis milimetrus, didžiausios - 30-50 cm (kartais 7-8 m ilgio usnea, kabanti barzdos pavidalu nuo maumedžių ir kedrų šakų taigos miškuose). Taliai būna plokščių ir suapvalintų skilčių. Kartais didelės krūminės kerpės tundros ir aukštumų sąlygomis išsiugdo papildomus prisitvirtinimo organus (hapterius), kurių pagalba priauga prie viksvų, žolių, krūmų lapų. Taip kerpės apsisaugo nuo stipraus vėjo ir audrų nuplėšimo.

Vidinė kerpių struktūra. Pagal anatominę struktūrą kerpės skirstomos į dvi rūšis.

Viename iš jų dumbliai išsibarstę per visą talijos storį ir panardinami į dumblių išskiriamas gleives (homeomerinis tipas). Tai pats primityviausias tipas. Tokia struktūra būdinga toms kerpėms, kurių fikobiontas yra melsvadumbliai – nostoc, gleocapsa ir kt. Jos sudaro gleivingų kerpių grupę.

Kitame (heteromeriniame tipe) mikroskopu galima išskirti kelis sluoksnius skerspjūvyje. Viršuje yra viršutinė žievė, kuri atrodo kaip susipynusios, sandariai uždarytos grybų hifai. Po juo hifai guli laisviau, tarp jų išsidėstę dumbliai – tai gonidinis sluoksnis. Žemiau grybų hifai išsidėstę dar laisviau, dideli tarpai tarp jų užpildyti oru – tai šerdis. Po šerdies seka apatinė pluta, savo struktūra panaši į viršutinę plutą. Hifų ryšuliai praeina per apatinę žievę iš šerdies ir pritvirtina kerpes prie substrato.

Pluta kerpės neturi apatinės žievės, o šerdies grybeliniai hifai auga tiesiai su substratu.

Kai kuriose lapinėse kerpėse talas pritvirtinamas naudojant trumpą kotelį (gomph), esantį centrinėje talo dalyje.

Mityba

Hifai atlieka šaknų vaidmenį: sugeria vandenį ir jame ištirpusias mineralines druskas. Dumblių ląstelės formuoja organines medžiagas ir atlieka lapų funkciją. Kerpės gali sugerti vandenį per visą kūno paviršių (naudoja lietaus ir rūko drėgmę). Svarbus kerpių mitybos komponentas yra azotas. Tos kerpės, kurių fikobiontas yra žalieji dumbliai, azoto junginius gauna iš vandeninių tirpalų, kai jų talis yra prisotintas vandens, iš dalies tiesiai iš substrato. Kerpės, kurių fikobiontas yra melsvadumbliai (ypač nostociniai dumbliai), gali fiksuoti atmosferos azotą.

Reprodukcija

Kerpės dauginasi arba sporomis, kurias lytiškai arba nelytiškai formuoja mikobiontas, arba vegetatyviškai – talijos, soredijų ir izidijų fragmentais.

Lytinio dauginimosi metu ant kerpių talijų susidaro lytinė sporuliacija vaisiakūnių pavidalu. Tarp vaisiakūnių kerpėse išskiriami apoteciai (atviri vaisiakūniai, disko formos dariniai); peritecija (uždarieji vaisiakūniai, kurie atrodo kaip mažas ąsotis su skylute viršuje); gasterothecium (siauri, pailgi vaisiakūniai). Dauguma kerpių (daugiau nei 250 genčių) sudaro apotecius. Šiuose vaisiakūniuose sporos vystosi maišelių (maišo pavidalo darinių) arba egzogenijų viduje, pailgų klubo formos hifų – bazidijų – viršuje. Vaisiakūnio vystymasis ir brendimas trunka 4-10 metų, o vėliau eilę metų vaisiakūnis sugeba gaminti sporas. Susidaro daug sporų: pavyzdžiui, vienas apoteciumas gali pagaminti 124 000 sporų. Ne visi jie dygsta. Dygimui reikalingos sąlygos, pirmiausia tam tikra temperatūra ir drėgmė.

Nelytinė kerpių sporuliacija – konidijos, piknokonidinas ir stilosporos, kurios egzogeniškai atsiranda konidioforų paviršiuje. Konidijos susidaro ant konidioforų, besivystančių tiesiai ant talo paviršiaus, o piknokonidijos ir stilosporos susidaro specialiose talpyklose – piknidijose.

Kerpių vaidmuo gamtoje ir jų ekonominė svarba

Kerpės yra augmenijos pradininkės. Apsigyvenę tose vietose, kur kiti augalai negali augti (pavyzdžiui, ant uolų), po kurio laiko iš dalies žūdami susidaro nedidelį kiekį humuso, ant kurio gali nusėsti kiti augalai. Kerpės yra plačiai paplitusios gamtoje (gyvena dirvožemyje, uolienose, medžiuose, dalis – vandenyje, aptinkamos ant metalinių konstrukcijų, kaulų, stiklo, odos ir kitų substratų). Kerpės ardo uolienas, išskirdamos kerpių rūgštį. Šį destruktyvų poveikį užbaigia vanduo ir vėjas. Kerpės geba kaupti radioaktyviąsias medžiagas.

Kerpės vaidina svarbų vaidmenį žmogaus ūkinėje veikloje: jos tarnauja kaip maistas elniams ir kai kuriems kitiems naminiams gyvūnams; tam tikras kerpių rūšis (Japonijoje kerpių maną, giroforą) vartoja žmonės; Alkoholis išgaunamas iš kerpių (iš Islandijos Cetraria, kai kurių rūšių Cladonia), dažų (iš kai kurių rūšių Rochel, Ochrolechnia); Jie naudojami parfumerijos pramonėje (evernia plum - ąžuolo "samanos"), medicinoje (islandų "samanos" - nuo žarnyno ligų, nuo kvėpavimo takų ligų, lobaria - nuo plaučių ligų, peltigera - nuo pasiutligės, parmelia - nuo epilepsijos ir kt. . ); Iš kerpių gaunamos antibakterinės medžiagos (labiausiai ištirta usno rūgštis).

Žmogaus ūkinei veiklai kerpės beveik nekenkia. Žinomos tik dvi nuodingos rūšys (mūsų šalyje jos retos).

Kerpės

Bendrosios charakteristikos. Kerpės – unikali gyvų organizmų grupė, kurios kūną (talą) sudaro du organizmai: grybas (mikobiontas) ir dumblis arba melsvadumblis (fikobiontas), esantys simbiozėje. Kerpėse aptikta apie 20 tūkstančių grybų rūšių ir apie 26 fototrofinių organizmų gentys. Labiausiai paplitę žalieji dumbliai yra Trebuxia, Trentepoly ir cyanobacterium nostoc gentys, kurios yra autotrofiniai komponentai maždaug 90% visų kerpių rūšių.

Simbiotinis (abipusis) ryšys tarp kerpių komponentų atsiranda dėl to, kad fikobiontas aprūpina grybą jo fotosintezės metu susidarančiomis organinėmis medžiagomis, o iš jo gauna vandenį su ištirpusiomis mineralinėmis druskomis. Be to, grybelis apsaugo fikobiontą nuo išdžiūvimo. Ši sudėtinga kerpių prigimtis leidžia joms gauti mitybą iš oro, kritulių, drėgmės iš rasos ir rūko, dulkių dalelių, nusėdančių ant talijos, ir iš dirvožemio. Todėl kerpės turi unikalų gebėjimą egzistuoti itin nepalankiomis sąlygomis, dažnai visiškai netinkamomis kitiems organizmams – ant plikų uolų ir akmenų, namų stogų, tvorų, medžių žievės ir kt.

Mikobiontas yra specifinis, ty yra tik vienos rūšies kerpių dalis.

Kerpių sandara. Kerpių talis dažniausiai būna pilkos, šviesiai arba tamsiai rudos spalvos. Pagal išvaizdą kerpiniai taliai skirstomi į plutos, lapinius ir krūminius (6.3 pav.).

Dažniausias skalė, arba žievės, kerpės (apie 80%), turinčios plonos plutos formos talą, tvirtai susiliejusią su substratu ir neatsiejamą nuo jo. Labiau organizuotas lapuotas kerpės turi žvynų arba plokštelių pavidalą, pritvirtintą prie substrato hifų ryšuliais, vadinamais rizinomis. Jie auga ant akmenų ir medžių žievės. Pavyzdžiui, auksinės spalvos kerpės, vadinamos ksantoriumu, dažnai aptinkamos ant drebulės kamienų ir šakų. Krūminis kerpės – plonais išsišakojusiais siūlais arba stiebais suformuoti krūmai, prie substrato prisitvirtinti tik pagrindu.

Kerpių charakteristikos

Alkoholiko svajonė

Kerpės. Bendrosios kerpių, kaip simbiotinių organizmų, savybės. Kerpių reikšmė gamtoje ir žmogaus gyvenime

Kerpės randamos visur nuo tropikų iki šaltų sausumos sričių. Kerpės gyvena ilgai (šimtus ir tūkstančius metų), jų metinis prieaugis svyruoja nuo kelių milimetro frakcijų iki kelių milimetrų.

Apsigyvenusios vietose, kur nėra dirvožemio (ant uolų, akmenų, smėlio), kerpės tiesiogiai dalyvauja formuojant pirminius dirvožemius ir sudaro sąlygas gyventi kitiems organizmams. Kerpės yra maistas daugeliui gyvūnų, tiek bestuburių, tiek stuburinių – šiaurės elnių ir kitų.

Pramonėje iš kerpių išgaunamas alkoholis, cukrus, dažikliai, kai kurios vaistinės medžiagos. Iš oro gaudamos pagrindines medžiagas, kerpės negali atlaikyti jo taršos. Jie yra oro grynumo rodikliai.

Kerpių reikšmė gamtoje ir žmogaus gyvenime

Borisovna

Kerpių prasmė.
Kerpės yra tokios ištvermingos, kad auga net ten, kur nėra kitos augmenijos, pavyzdžiui, Arktyje ir Antarktidoje. Dėl savo simbiotinio pobūdžio jie prasiskverbia į buveines, netinkamas ilgalaikiam savarankiškam grybų ir dumblių augimui. Jie pirmieji kolonizuoja negyvus substratus, ypač akmenis, ir pradeda dirvožemio formavimo procesą, būtiną augalų vystymuisi šioje aplinkoje. Kai kurios kerpės sausose Antarkties vietose aptinkamos net uolienų viduje (kriptoendolinės formos).
Nemažai kerpių yra svarbus maistas gyvūnams, ypač šiaurėje. Plačiai žinomi pavyzdžiai – jau minėtos samanos ir vadinamosios. Islandinės samanos (Cetraria islandica), kurias žmonės kartais valgo, kai pritrūksta kito maisto. Tam tikros kerpių rūšys Kinijoje ir Japonijoje laikomos delikatesais.

Dažų galima gauti iš kerpių, ypač lakmuso, išgautų iš Roccella pakrantės genties rūšių. Chemijos laboratorijose jis vis dar plačiai naudojamas greitai ir lengvai nustatyti aplinkos reakciją: rūgščioje aplinkoje nusidažo raudonai, o šarminėje – mėlynai. Kiti kerpių dažai kadaise buvo naudojami vilnai dažyti.

Kerpės labai jautrios oro taršai, ypač sieros dioksidui (sieros dioksidui). Be to, skirtingų rūšių jautrumo laipsnis skiriasi, todėl jie naudojami kaip aplinkos užterštumo laipsnio bioindikatoriai. Taip pat žr. DUMBLIAI; GRYBAI.