Botanika online interakcie medzi rastlinami, hubami a lišajníkmi
botanika online 1996-2004. Stránky sa už nespracovávajú, zostávajú ako historický dokument botanickej vedy dostať sa online!
Lišajník (lišajníky)
Lišajníky sú skupina organizmov, ktoré nemožno viac považovať za súčasť rastlinnej ríše ako huby, čo platí o to viac, keď sú modrozelené riasy (Anabaena, Nostoc atď.) Zapojené ako „zelení“ symbiotickí partneri (fykobionti) (vo väčšine prípadov sú fikobionty chlorophyceae., Xanthophyceae a niektoré ďalšie skupiny rias). Je nečinné polemizovať o tom, kam ich umiestniť. Je dôležité, aby spojenie rias a určitých húb (väčšinou z triedy ascomycetov, menej často z skupín bazidiomycetov a zygomycetov) malo za následok úspešné nové formy. Platí klasická veta z teórie systémov: Systém je oveľa viac ako súčet jeho častí. Lichen (asi 16 000 posledných druhov) musí byť preto spracovaný a analyzovaný rovnako podrobne ako akákoľvek iná skupina organizmov ako samostatná skupina organizmov a ako všade je vo výskume lišajníkov (lichenológia) k dispozícii aj vlastná nomenklatúra, ktorá popisuje štruktúry a Charakterizovať reprodukčné mechanizmy jednotlivých druhov a sledovať ich životný cyklus. Bolo by nad rámec tohto projektu ísť do tejto oblasti podrobnejšie. Nasledujúce tri problémové oblasti sú zaujímavé na pochopenie interakcie rastlín a húb (tu nazývaných fykobiont a mykobiont).
K 1. Môžu sa partneri symbiózy stretávať nezávisle na sebe?
Fycobionty sú trvalo životaschopné bez svojho symbiotického partnera. Modrozelené riasy menia svoj vzhľad len mierne v spojení s mykobiontom. Symbiotické zelené riasy (väčšinou, ako už bolo spomenuté, Chlorophyceae a medzi nimi väčšinou druhy z rodu Trebouxia) môžu tiež existovať bez huby. Môže byť zarážajúce, že rod Trebouxia je rozšírený ako fykobiont, ale ako voľne žijúca riasa je v prírode pomerne zriedkavý. Pokiaľ symbióza trvá, nevytvárajú sa zoospory a gaméty. Ako ukázali izolačné testy, schopnosť to urobiť sa v žiadnom prípade nestratila; skôr ako voľne žijúce formy, aj tieto riasy okamžite obnovujú uvedené fázy reprodukcie. Mnoho druhov rias, ktoré sú vo voľnej prírode mnohobunkové, sú jednobunkové v spojení s hubou.
Na rozdiel od rias, mycélium skutočných lišajníkov bez rias nemá obvykle životaschopnú povahu. Môže existovať niekoľko výnimiek, ale mycélia v týchto prípadoch nemôže produkovať plodnice. V laboratórnych podmienkach (s dostatočným prísunom živín, napr. S prídavkom extraktu z rias) môže hubové mycélium niekoľkých druhov rásť na agare, ale nikdy sa nevytvorí tallus špecifický pre lišajníky a plodnica sa nevyvinie.
2. Ako prispievajú partneri k úspechu symbiózy?
Pretože fykobiont je fotosyntetický, lišajníky sa vyznačujú autotrofným spôsobom života. Ako voľná riasa vylučuje Trebouxia asi 8 percent sacharidov tvorených fotosyntézou, bunky Trebouxia izolované z lišajníkov vylučujú až 40 percent. Látky sú väčšinou jednoduché cukry (glukóza atď.) A cukrové alkoholy ako ribitol, erytritol, sorbitol atď. Zvýšená rýchlosť vylučovania je založená na indukcii plesňou a následnej zmene (zníženie priepustnosti) v plazmatickej membráne a štruktúre steny. Modrozelené riasy viažuce dusík (napr. Nostoc) tiež dodávajú svojmu symbiotickému partnerovi redukované zlúčeniny dusíka.
Angažovanosť húb je zjavne vyššia. Kontakt s riasami je u jednotlivých druhov lišajníkov odlišný a odráža ich úroveň vývoja. Dajú sa zistiť početné prechody medzi dočasnými asociáciami medzi hubami a riasami a trvalými asociáciami (skutočné lišajníky). Interakciu možno s rastúcou zložitosťou klasifikovať takto:
Plesňové hyfy a riasy ležia vedľa seba bez priameho fyzického kontaktu. Poloha rias nemá žiadny vplyv na orientáciu hubových hýf.
Jednotlivé riasy alebo skupiny rias sú voľne ovinuté hubovými hýfami.
Jednotlivé riasy alebo bunkové skupiny sú zabalené do priliehavého hubového mycélia.
Hyfy sa diferencujú a vytvárajú špecificky tvarované objaté hyfy, z ktorých sú jednotlivé bunky alebo bunkové skupiny pevne uzavreté.
Riasy a huby navzájom vytvárajú pevné kontakty. To môže viesť k tvorbe haustórií, najmä u lišajníkov klasifikovaných ako primitívne.
Haustoria sú výbežky hýfy, cez ktoré huba preniká cez bunkovú stenu rastlín (tu riasa) do bunkového lúmenu. Obsah buniek však zostáva uzavretý plazmatickým lematom. V mnohých prípadoch sa kontaktné body medzi plazmalémou a haustoriom zmenia, čo zabráni tomu, aby sa haustorium rozšírilo neúmerne.
V mikroskopických vzorkách - predovšetkým vo veľmi rozvinutých formách - je vidieť rozdelenie do zón. Povrch je tvorený (často) pokrytou, často pigmentovanou, bez rias. Dole je zóna, v ktorej prevládajú riasy, a dole (opäť v strede tallusu) dreň voľného mycélia. Výhody tejto architektúry sú ľahko viditeľné: pokrytá kôra vo veľkej miere chráni talus pred stratou vody, je však súčasne orgánom, ktorý dokáže kedykoľvek rýchlo absorbovať vodu. Pigmenty a poloha rias zabezpečujú, že nie sú vystavené nadmernej, ale napriek tomu dostatočnej intenzite svetla.
Lišajník dokáže absorbovať veľké množstvo vody. Ich čerstvá hmotnosť je potom často násobkom suchej hmotnosti. Na druhej strane sú relatívne odolné voči dehydratácii, takže môžu prežiť bez sucha dlhšie obdobia sucha. Lichen thalli sú konštruované špeciálne pre tento druh. Vzhľadom na ich morfológiu sa rozlišuje medzi kôrovcovými, listnatými a kríkovými lišajníkmi a želatínovými lišajníkmi.
K 3. V ktorých biotopoch majú lišajníky výhodu oproti iným organizmom?
Ako je uvedené v úvodných poznámkach, lišajníky sú zvyčajne jedným z najnáročnejších organizmov. Mnoho druhov je priekopníkmi. Okrem iného kolonizujú miesta, pre ktoré iné organizmy nemajú základ života. Nájdeme ich na severnom okraji tundier (do 86 stupňov severnej zemepisnej šírky), ako aj v Antarktíde (do 80 stupňov južnej zemepisnej šírky), vo vysokých horách (do necelých 5 000 m nadmorskej výšky), v púšťach a polopúšťach a v trópoch (tiež v miernych klimatických pásmach). ). Lišajníkom sa darí aj na skalnatom podklade, ktorý rastliny a huby ťažko zvládnu. Neexistuje žiadny organický substrát pre rast húb, vegetačné obdobie je pre mnohobunkové rastliny v extrémnych lokalitách príliš krátke a pre riasy je príliš vysoké riziko dehydratácie.
Načrtnuté nepriaznivé udalosti pravdepodobne pripomínajú situáciu, ktorá musela existovať na povrchu Zeme predtým, ako bola zakrytá cievnatými rastlinami (a ich predchodcami).