LIŠEJNY | Tento. Co jsou LIŠEJNY?

Zvláštností lišejníku neboli lichenifikované houby je to, že jde vlastně o dva organismy fungující jako jediná stabilní jednotka. Lišejníky se skládají z houby, která žije v symbiotickém vztahu s řasami nebo sinicemi (nebo v některých případech s oběma). V přírodě se vyskytuje asi 17 000 druhů lišejníků. Definice

Lišejníky jsou skupinou duálních organismů nebo struktur, které obsahují trvalé spojení houby nebo mykobionta a řasy nebo fykobionta.

• stavba těla a pokrývka;
• upevnění;
• vstřebávání vody a minerálů. Dokáže absorbovat vodu z vlhkého vzduchu (atmosféry), rosy a deště.

Minerály jsou absorbovány jak ze substrátu, tak z atmosféry. K rozpuštění minerálů ze substrátu vylučuje partnerská houba lišejníků speciální chemikálie. Hlavní funkcí řas je fotosyntéza.

Řasy sinic se navíc podílejí na fixaci dusíku. Řasa odebírá z houby vodu a minerální soli a houba přijímá část potravy produkované řasami. U lišejníků tedy existuje oboustranně výhodný vztah (mutualismus) mezi řasou a houbou, který se často nazývá symbióza.

Někdy se však zjistí, že houba:

• posílá haustoria do buněk řas;
• stimuluje řasy k uvolňování organické hmoty;
• zabraňuje rozvoji pektinové skořápky v řasách.

Někteří odborníci se proto domnívají, že houba je kontrolovaným parazitem řas. Tento jev se nazývá gelotismus.

Přes znalost řasové a houbové složky lišejníku a jejich vztahů se dosud nepodařilo vytvořit umělý lišejník.

Proč vzniká dvojitý organismus?

Houby nejsou schopné fotosyntézy, protože jim chybí zelené barvivo chlorofyl. Jinými slovy, houby nemohou přijímat světelnou energii ze slunce a vytvářet si vlastní potravu ve formě sacharidů. Místo toho musí hledat externí zdroje energie. Absorbují výživu z organické hmoty, tedy sloučenin obsahujících uhlík, jako jsou sacharidy, tuky nebo bílkoviny.

Na druhé straně řasy a sinice mohou provádět fotosyntézu, stejně jako rostliny. Ve skutečnosti jsou chloroplasty, které jsou místem fotosyntézy suchozemských rostlin, adaptovanými formami sinic. Tyto rané sinice byly pohlceny primitivními rostlinnými buňkami někdy během pozdního proterozoika nebo raného kambria.

Když se tedy houba, která je v tomto vztahu dominantním partnerem, spojí s řasou (obvykle zelenou řasou) nebo sinicí a vytvoří lišejník, zajistí si neustálý přístup ke zdroji potravy.

Popsal to jako řízený růst organismu, který dodává uhlík, stejně jako pěstujeme pšenici, rýži nebo brambory. Dodal, že sinice poskytují houbám i další výhodu: fixaci dusíku. Je to biochemická reakce, která přeměňuje atmosférický dusík na amoniak, užitečnější formu prvku.

Řasy a sinice zase poskytují ochranu životního prostředí, zejména před škodlivými ultrafialovými paprsky. Houby často tvoří ochrannou kůru (nebo schránku) s pigmenty, které absorbují ultrafialové paprsky.

Plísňová složka lišejníku je známá jako „mykobiont“ a složka řas nebo sinic jako „fotobiont“. Vědecký název lišejníku se shoduje se jménem mykobionta, bez ohledu na identitu fotobionta.

Alan Silverside, nyní v důchodu z University of the West of Scotland, na svých webových stránkách o lišejnících uvádí příklad houby Sticta canariensis. Tato houba je schopna tvořit dvě různé lišejníkové asociace s řasou a sinicí, ale oba lišejníky jsou označovány jako Sticta canariensis.

Tabulka: prevalence lišejníku ve městě v závislosti na množství oxidu uhličitého v ovzduší

Struktura

Vegetativní část lišejníku, známá jako stélka, je u nelichenizovaných hub neznámá. Je to stélka, která dává lišejníkům jejich charakteristický vzhled. Lišejníkové stélky mají různé tvary6

• Frutikózní lišejník má šlachovitý, chlupatý vzhled;
• Lišejník skvamózní má ploché, překrývající se šupiny;
• Krustózní lišejník vytváří na povrchu, který obývá, hustou kůru.

Obecně se vnitřek stélky lišejníků jeví stratifikovaný, s buňkami mykobiontů a fotobiontů uspořádanými ve vrstvách. Vnější vrstva neboli kůra je tvořena silnými, těsně zabalenými houbovými buňkami. Následuje segment obsahující fotobionta (zelené řasy nebo sinice).

Pokud má lišejník jak řasu, tak sinici partnera, lze sinice vidět v malých oddělcích nad horní kůrou. Poslední vrstvou je dřeň, která obsahuje volně uspořádané, nitkovité houbové buňky.

Rozšíření pod dřeň, nazývaná bazální úpony, umožňují lišejníkům přichytit se na různé povrchy. Typické bazální úpony zahrnují rhizines, houbovitá vlákna vyčnívající z dřeně a jedinou centrální strukturu zvanou úpon, který ulpívá na kamenech. Příkladem je foliózní lišejník zvaný pupeční lišejník, který má úpon, který připomíná pupeční šňůru.

Jako výjimka z obecné struktury stélky nemají rosolovité lišejníky vrstvený nebo stratifikovaný stél. Složky mycobiont a photobiont sedí spolu v jedné vrstvě. Výsledkem je, že želé lišejníky vypadají jako želé; například Collema auriforme.

Schéma struktury lišejníku:

Внешний вид

Když lišejníky zaschnou, jednoduše získají barvu samotného mykobionta (houby) nebo mohou být šedé a matné. Ale když jsou mokré, jsou zcela přeměněny. Děje se tak proto, že buňky hub v horní části kůry zprůhlední a prosvítají barvy řas nebo sinic. Zelené řasy dávají lišejníkům jejich jasně zelenou barvu, zatímco sinice jim dávají tmavě zelenou, hnědou nebo černou barvu.

Co není lišejník

Je důležité si pamatovat, že jakékoli spojení mezi houbou a řasou nebo sinicí nelze automaticky považovat za lichenifikaci. Vědci se domnívají, že v lišejníkových asociacích je houba schopna tvořit struktury neznámé nelichenizovaným houbám – stélku – a houba také ovlivňuje morfologii fotobionta a mění ji. To je důvod, proč houbově-řasové asociace, ve kterých se to neděje, nejsou považovány za lišejníky.

Mechy také nejsou lišejníky. Ačkoli některé z nich mohou na první pohled vypadat jako lišejníky, mechy jsou ve skutečnosti primitivní verze rostlin a jsou schopné samosyntetizace.

Mechy i lišejníky jsou považovány za nevaskulární rostliny, ale pouze mechy jsou skutečné rostliny. Lišejníky vůbec nejsou lišejníky. Jsou to složité organismy vzniklé jako výsledek symbiotického vztahu mezi houbou a řasou nebo sinicí (nebo v některých případech oběma).

Tento klíčový rozdíl – jeden je rostlina a druhý ne – je také klíčem k rozlišení mechu od lišejníku, když je uvidíte v přírodě. Protože jsou to rostliny, mechy mají listy a stonky, zatímco lišejníky ne. Listy a stonky mohou být drobné, ale budou přítomny v meších.

Mechy jsou jedny z nejprimitivnějších rostlin na Zemi, předky stromů, květin, kapradin a dalších rostlin, které rostou kolem nás. A přestože mají stonky a listy, charakteristické pro všechny druhy rostlin, nemají kořeny ani květy. Místo toho se mechy rozmnožují spíše výtrusy než semeny květin. A místo kořenů, které je ukotvují na místě, mají velmi malé kořenové struktury zvané rhizoidy.

Protože mechy nemají kořeny, nemohou přenášet vodu jako jiné rostliny. Díky tomu jsou velmi náchylné k vysychání, takže mechy rostou na vlhkých nebo mokrých stanovištích. Na druhé straně lišejníky mohou přežít v široké škále stanovišť, od tropických deštných pralesů po pouště a zamrzlou tundru Antarktidy. Bez vody lišejníky jednoduše přejdou do hibernace, stanou se suchými a křehkými, dokud nebude voda opět dostupná.

Další rozdíl mezi lišejníky a mechy, i když nepatrný, spočívá v tom, že fotosyntézu přímo provádějí pouze mechy. Protože jsou to rostliny, mechy obsahují chlorofyl, pigment nezbytný pro fotosyntézu.

Lišejníky mohou fotosyntetizovat pouze nepřímo. Houby nejsou rostliny a neobsahují chlorofyl, ale řasy a/nebo sinice v lišejníku podléhají fotosyntéze. Houba zase poskytuje ochranu, takže řasy mohou přežít v drsnějších podmínkách, než jaké by jinak mohly odolat.

Mechy i lišejníky hrají důležitou roli ve zdravých stanovištích, protože absorbují oxid uhličitý a další znečišťující látky ze vzduchu.

Zejména lišejníky jsou pro člověka cenné zejména díky svému detoxikačnímu účinku. Proto je jejich přítomnost v určité oblasti známkou zdravého ekosystému. Vědci mohou studovat lišejníky a extrahovat toxiny, které absorbují, aby určili úrovně toxinů v životním prostředí.

Rozmnožování lišejníků

Lišejníky se rozmnožují čtyřmi způsoby:

1. Postupné odumírání a rozpad, což má za následek rozdělení lišejníku na dvě nebo více částí.
2. Fragmentace způsobená mechanickým poškozením větrem, sešlápnutím nebo pokousáním zvířaty.
3. Isidia jsou povrchové výrůstky lišejníků, které primárně zvyšují plochu povrchu a fotosyntetickou aktivitu. Někdy se zlomí. Každé isidium je schopné vytvořit nový lišejník, protože má jádro z buněk řas obklopené obalem houbových hyf.
4. Soredia. Jedná se o mikroskopické rozmnožovače lišejníků, kteří se tvoří ve velkém množství uvnitř skvrn nazývaných pustuly. Soredia se šíří vzdušnými proudy. Po pádu na vhodný substrát se z každé soredie vyvine lišejník, protože má několik buněk řas, které nejsou zcela obklopeny houbovým vláknem.

Význam lišejníků

Lišejníky hrají klíčovou roli v různých ekologických procesech a usnadňují lidský život.

1. Fotobionti sinic se například podílejí na fixaci dusíku.
2. Lišejníky se také účastní jevu známého jako biologické zvětrávání.
3. Lišejníkoví mykobionti mohou rozkládat horniny a uvolňovat minerály, produkovat určité chemikálie. Lišejníky mohou také ničit skalní povrchy jednoduše tím, že se k nim fyzicky přichytí a rozšiřují a stahují své stélky. Zvětrávání může vést ke konečné destrukci hornin. I když je to nevýhoda, zvláště když lišejníky rostou na stavebních kamenech, je to také nezbytný krok při vytváření primitivních půd. Když se lišejníky rozkládají, organická hmota, která po nich zůstala, stejně jako kamenné a prachové částice zachycené stélkami, slouží jako pracovní materiál pro vývoj pravěkých půd.
4. Lišejníky druhu Cladonia rangiferina, běžně nazývané sobí lišejníky, jsou důležitým zimním zdrojem potravy pro většinu severoamerických populací karibu a jsou klíčovými složkami zimní stravy (s výjimkou oblastí s mělkou sněhovou pokrývkou nebo mírnými zimami).
5. Lišejníky jsou vynikajícími indikátory znečištění životního prostředí. Lišejníky mohou absorbovat znečišťující látky, jako jsou těžké kovy, uhlík a síra, do svých stélků. Extrakce těchto znečišťujících látek poskytuje indikaci jejich úrovní v atmosféře. Tento proces je známý jako biomonitoring lišejníků.
6. Lišejníky se často používají k léčebným účelům: dokážou léčit řadu nemocí. Používají se také v kosmetologii a vaření. Například na Islandu se z lišejníku dělá prášek a přidává se do chleba.

LIŠEJNY
(lišejníky), rozšířená skupina symbiotických organismů, které obvykle rostou na skalách nebo kmenech stromů, méně často na půdě, a vlhkost, kterou potřebují k životu, získávají z atmosféry. Několik druhů žije v mořském pobřeží (přílivová zóna). Lišejníky jsou symbiotickým sdružením fotosyntetického organismu neboli fotobionta (řasa nebo sinice) a houby (mykobiont), ve kterém buď oba partneři těží ze svého soužití (mutualismus), nebo houba primárně využívá řasu (kontrolovaný parazitismus). Mycelium houby slouží řasám zpravidla jako ochranný obal, který je chrání před vysycháním a zároveň jim umožňuje volně přijímat vodu a oxid uhličitý nezbytný pro fotosyntézu. Samotná houba, která není schopna syntetizovat organické látky, se živí produkty asimilace řas. Fotobionta jsou obvykle zastoupena zelenými řasami (Chlorophyceae) nebo sinicemi a mykobionty askomycetami nebo mnohem méně často trsovými houbami (Basidiomycetes). Navzdory „složené“ povaze lišejníků jsou řazeny jako samostatná taxonomická skupina s vlastními druhy, rody atd. jmény a jméno je přiřazeno podle mykobionta. Lišejníky jsou klasifikovány různými způsoby, ale v současné době jsou zařazeny do stejné skupiny jako houby příbuzné mykobiontům, které netvoří lišejníky. Fotobiont si zachovává svou taxonomickou nezávislost. Podle stavby těla (thallus, nebo thallus) jsou lišejníky krustózní (korýšové), foliózní a frutikózové. Jsou distribuovány po celé zeměkouli od tropů po polární oblasti. Mezi známé lišejníky patří sobí mech (Cladonia rangiferina) a druhy Usnea, které visí na stromech jako vousy a svým vzhledem jsou velmi podobné kvetoucím epifytickým rostlinám rodu Tillandsia.
Struktura. Symbióza, tzn. k soužití fotobionta a houby dochází, když se jejich kompatibilní druhy náhodně setkají. Rozvoj lišejníků lze takto vyvolat v laboratorních podmínkách. Rostoucí vlákna (hyfy) houby proplétají buňky fotobionta a jejich hmota (mycelium) izoluje buňky řas od vnějšího prostředí. Po vzniku takové asociace nový složený organismus, přesněji jeho mykobiont, tvoří stélku specifické struktury, kterou nenacházejí ani taxonomicky blízké houby žijící odděleně od fotobionta. Objevují se struktury podobné těm, které se nacházejí ve stoncích a listech kvetoucích rostlin. V první řadě je to kůra – samostatná povrchová vrstva pevně propletených hyf, která lišejníkům umožňuje ve vlhkém počasí rychle absorbovat okolní vlhkost a stejně rychle vysychat, což šetří jejich buňky před přehřátím a podchlazením. Vzhledem k tomu, že zcela nepropustný obal by bránil výměně plynů, obsahuje kůra jednoduché póry a štěrbiny a také oblasti s volně uspořádanými buňkami, připomínající lenticely v kůře stromů. Některé rody lišejníků mají i vysoce specializované póry, tzv cyphelae a pseudocyphelae, které jsou v mnoha ohledech svou strukturou podobné průduchům na listech rostlin. Pod kůrou je silnější vrstva volně propletených hyf s buňkami řas umístěnými mezi nimi. Toto je jádro lišejníku. Obvykle se buňky fotobiontů soustřeďují na jeho periferii – blíže ke světlu a tvoří více či méně výraznou fotosyntetickou vrstvu. U mnoha lišejníků, jejichž stélka je pevně přitlačena k substrátu, se kůra tvoří pouze na jeho horní straně a k výměně plynů pravděpodobně dochází i přímo přes jádro. U složitějších druhů, zejména frutikózních lišejníků, se tvoří speciální nitkovité výrůstky, které je přichytí k substrátu jako kořeny rostlin. Jsou-li tyto výrůstky tvořeny pouze hyfami spodní kůry, nazývají se rhizoidy a jsou-li silnější a zahrnují i ​​dřeňové hyfy, nazývají se rhiziny. Jejich absorpční schopnost však nehraje v životě lišejníků významnou roli. Lišejníky jsou vytrvalé organismy, takže akumulují rezervní látky ve formě polysacharidů nebo jiných uhlohydrátů podobných sloučenin (například cukerné alkoholy). V kůře a dřeni lišejníků se tvoří složité mastné kyseliny a deriváty sloučenin jako orsinol a antrachinon. Některé z těchto látek jsou chuťově nepříjemné a způsobují, že lišejníky jsou pro zvířata nepoživatelné. Jiné, které se vyznačují příjemnou vůní, se používají v parfémovém průmyslu a některé se používají k výrobě barviv. Schopnost syntetizovat určité sloučeniny je důležitým systematickým rysem lišejníků. U řady lišejníků nemusí být potravní závislost houby na fotobiontovi úplná a mykobiont přijímá část (nebo méně často většinu) živin, které potřebuje jako parazit, který svými hyfami proniká do živých mechů nebo jiných lišejníků. Některé lišejníky obsahující jako fotobionty sinice rodů Nostoc a Calothrix jsou schopny „fixovat“ a v důsledku toho využívat atmosférický dusík. Když lišejníky rodu Peltigera, kam patří i zelené řasy, narazí na sinice, hyfy mykobionta (obvykle krustózní) je rychle obklopí a vytvoří speciální povrchovou schránku, cefalodium, ze kterého organismus získává další dusíkatou výživu.
Reprodukce. Houby, které tvoří lišejníky, se rozmnožují nepohlavně i pohlavně.
Nepohlavní rozmnožování. Většina lišejníků je schopna regenerace i z malých fragmentů rodičovského stélku, pokud tyto fragmenty obsahují jak fotobionta, tak mykobionta. U mnoha skupin lišejníků se na okrajích nebo na horní ploše talu tvoří zvláštní výrůstky podobné listům nebo větvičkám, tzv. isidie, které se snadno odlamují a dávají vzniknout novému plnohodnotnému stélku. V jiných případech se jedna nebo více buněk fotobiontů v jádře lišejníků obklopí několika vrstvami hyf a stanou se drobnými granulemi nazývanými soredie. Shluky takových granulí, které prorážejí kůru, se objevují na povrchu ve formě prachových hmot unášených větrem. Každá soredie je schopna vyrůst v nový stél. Někdy se soredie tvoří v přesně vymezených oblastech povrchu lišejníků, nazývaných soralia. Čím rozvinutější vegetativní rozmnožování isidií a soredií, tím méně často je pozorován sexuální proces a u některých lišejníků je zcela neznámý.
Pohlavní rozmnožování. Přestože je nepohlavní rozmnožování lišejníků poměrně účinné, pohlavní rozmnožování je rozšířeno i mezi houbami, které tvoří lišejníky. U mykobiontů vačnatců a bazidiomycet je pozorován komplexní pohlavní proces, typický pro tyto houby obecně. (Viz také HOUBY.) Obecně jde o následující. V talu se rozlišují mužské a ženské reprodukční orgány. Dostávají se do vzájemného kontaktu a jádra z mužských orgánů migrují do ženských orgánů. Tam nejprve tvoří páry se ženskými jádry (dikaryony), aniž by s nimi splynuly. Roste množství dikaryotických hyf, jejichž buňky obsahují dvě jádra různého pohlaví. Nakonec se v buňkách na koncích těchto hyf jádra spojí a vytvoří zygotické jádro. Poté dochází k meióze a nakonec se vytvoří haploidní spory. Jsou unášeny větrem a vodou, přerůstají do houbových hyf a ty v přítomnosti vhodného fotobionta vytvářejí nový lišejníkový stél.
Význam lišejníků. Lišejníky jsou tak odolné, že rostou i tam, kde není jiná vegetace, například v Arktidě a Antarktidě. Pro svou symbiotickou povahu pronikají do stanovišť, kde je nemožný dlouhodobý samostatný růst hub a řas. Jako první osidlují neživé substráty, zejména kameny, a zahajují půdotvorný proces nezbytný pro rozvoj tohoto prostředí rostlinami. Některé lišejníky v suchých antarktických oblastech se dokonce nacházejí uvnitř hornin (kryptoendolitické formy). Řada lišejníků slouží jako důležitá potrava pro zvířata, zejména na severu. Známým příkladem je již zmíněný lišejník (Cladonia rangiferina) a tzv. islandský mech (Cetraria islandica), který lidé občas při nedostatku jiné potravy požívají. Některé druhy lišejníků jsou v Číně a Japonsku považovány za pochoutku. Barviva lze získat z lišejníků, zejména lakmusu, extrahovaného z druhů pobřežního rodu Roccella. V chemických laboratořích je stále hojně využíván pro rychlé a snadné stanovení reakce prostředí: v kyselém prostředí se barví do červena, v alkalickém do modra. K barvení vlny se kdysi používala i jiná lišejníková barviva, například slavný tvíd Harris. Lišejníky jsou velmi citlivé na znečištění ovzduší, zejména oxid siřičitý (oxid siřičitý). Stupeň citlivosti se u různých druhů liší, a proto se používají jako bioindikátory stupně znečištění životního prostředí. Viz také ŘASY; HOUBY.

LIŠEJNÍK Rhizocarpon geographicum

Collierova encyklopedie. — Otevřená společnost. 2000.