Лишайники

На днях стала невольной свидетельницей разговора двух пенсионерок. Женщины горячо возмущались по поводу тарифов на вывоз мусора и возможных штрафов, которые в будущем ждут тех, кто неправильно его утилизирует. Основной тезис — дескать, собираются штрафовать жителей частных домов за то, что бумагу на своем подворье жгут, а то, что в это же время на всю область дымит НЛМК (Новолипецкий металлургический комбинат) со всеми его цехами, да здесь же особая экономическая зона со стекольным заводом, вблизи которого характерную взвесь можно заметить на поверхности предметов — это никого не волнует.

Экологическое состояние окружающей среды — то, что нельзя игнорировать, и то, чему каждый человек должен уделять внимание, силы и время. Природа готова сама подавать сигналы, показывая, где “больнее” всего, но обычно мы проходим мимо, не понимая ее голоса. Растения подсказывают, какая проблема есть в той или иной местности, но человек привык делать только общедоступное, вроде фантика, выброшенного не в траву, а в урну, а вот чистоту воздуха без специальных приборов мы определить не в силах — только приблизительно. Эта статья посвящена растению, по наличию или отсутствию которого можно выяснить, насколько чист воздух, которым мы дышим. Именно проблема загрязненного воздуха считается наиболее острой среди прочих, обозначенных экологами.

Загрязнение атмосферы Земли — принесение в атмосферный воздух новых, нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/83d86e365e6460d28efa2906e3e531b1.jpg

Согласно данным ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) за 2014 год, ежегодно в мире примерно 3.7 млн человек умирает из-за загрязнения атмосферного воздуха. Общее количество смертей, связанных с воздействием загрязненного воздуха как в помещениях, так и в атмосфере, достигает 7 млн в год. По данным Международного агентства по изучению рака ВОЗ, загрязнение воздуха является главной причиной возникновения онкологических заболеваний. По данным ученых Техасского университета в Остине (США) глобальное загрязнение воздуха сокращает продолжительность жизни человека в среднем на один год.

Все выбросы, которые происходят на земле, включая выхлопные газы, результаты деятельности заводов, дым от пожаров и прочее, в итоге попадают в приземный слой атмосферы. Будут ли они рассеяны, и как скоро — зависит от ветра: чем он сильнее, тем ниже концентрация вредных веществ. При слабом ветре и в полный штиль остается надеяться только на благоприятное “вертикальное перемешивание”, когда вредные вещества “уходят” в более высокие слои атмосферы, а их замещает чистый воздух.  

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/4404ec9f3933f03fafdc1d2e6fbb0284.jpeg

Именно антропогенное загрязнение атмосферы является главной причиной появления так называемых “озоновых дыр”. Реакция выбросов и молекул озона приводит к разрушению последних, в связи с чем озоновый слой в некоторых местах атмосферы довольно тонкий. Он уже не может сдерживать ультрафиолетовую солнечную радиацию, которая наносит серьезный вред живым организмам. Некоторые исследователи уверены, что уменьшение толщины этого слоя всего на 1% повышает риск заболевания раком кожи почти на 6%.

Но и помимо этого риска есть опасность для здоровья человека. Загрязненный воздух приводит к болезням глаз, воспалению дыхательных путей и обострению их хронических заболеваний.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/f5276e5603724105fe061917c11cde10.jpeg

Проблема актуальна, и изменения в состоянии атмосферы постоянно отслеживаются различными институтами при помощи специальных приборов, недоступных обывателю. Но есть и другие методы, которыми вполне может воспользоваться каждый, например, лихеноиндикация — комплекс методов, позволяющих с помощью лишайников определить общий уровень содержания основных загрязняющих веществ в атмосфере и почве.

Знакомство с лишайниками

Их название довольно неблагозвучно: русский вариант появился благодаря внешнему сходству лишайников с кожными заболеваниями, обобщенных, как “лишаи”. Впрочем, и латинское, и греческое названия тоже переводятся как “лишай”, или “бородавка”, на которые похожа форма большинства видов. Кстати, их насчитывается более 26000 — и почти каждый день регистрируют новые.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/f41cd4cb48c9e0314c18ec12891c3047.jpg

Лишайники — пионеры флоры. Наука знакома с ними давным-давно: древнегреческий ученый Теофраст, который наряду с Аристотелем считается основателем ботаники и географии растений, описал только два вида, Usnea и Rocella. К XVII веку это количество увеличилось до 28 видов, в 1753 году их было более 170 (хотя Карл Линней почему-то проигнорировал большую часть, выделив для своих описаний только 80).

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/75702c9d3bf3b5003243d9d3e1a82c7e.jpg

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/a88367f1d344eb6c0dee16cd48484ad2.jpg

Кустистый лишайник

Лишайник — результат симбиоза гриба и водоросли, или цианобактерии. Слоевище, или тело лишайника — это микобионт, гриб, внутри которого находятся клетки фотобионта — второй составляющей симбиотического организма. За счет своей природы виды имеют весьма разнообразную расцветку: встречаются серые, сизые, желтые, буро-коричневые, зеленоватые, оранжевые, а то и почти черные лишайники — и еще десятки оттенков. Величина таллома (слоевища) варьируется от нескольких миллиметров до 30-50 сантиметров: так как и без того медленный рост таллома может стопориться из-за неблагоприятных условий для развития лишайника, то в год порой прибавляются всего десятые доли миллиметра. При этом соблюдается тонкий баланс между ростом гриба и делением клеток водоросли — их симбиоз взаимовыгоден для обеих сторон, поэтому никто не “перетягивает одеяло на себя”:

• гриб предоставляет водоросли защиту от неблагоприятного воздействия окружающей среды (препятствует высыханию, “ставит” экран от ультрафиолетового излучения, позволяет существовать на неподходящей почве, и прочее);
• водоросль передает грибу питательные вещества, выработанные в результате фотосинтеза и легко усваиваемые “соседом” (к слову, от миконта в нее ничего не поступает).

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/1f377411e815995bcf80728e990d9de7.jpg

Листоватый лишайник

Несмотря на то, что лишайник состоит только из двух компонентов (иногда трех: встречаются “комбинации” из одного гриба и двух водорослей, или из двух грибов и одной водоросли), его формы довольно разнообразны. Принято делить все виды на три морфологических типа:

1. Корковые (накипные) лишайники встречаются на крутых склонах, деревьях и иногда — стенах. Свое название получили благодаря внешнему виду: они выглядят, словно накипь или корка на поверхности. Очень тонкие, порой и вовсе незаметные, так как основное развитие лишайника проходит внутри поверхности, на которой он решил обосноваться: отделить его от нее практически невозможно, а если и удается, то только со значительными повреждениями таллома.
2. Листоватые лишайники состоят из пластин, отличающихся друг от друга по форме и размеру. Держатся на основании за счет небольших выростов в нижней части организма.
3. Кустистые лишайники, хоть и напоминают лохматые кусты с множеством тонких веток, не всегда растут на земле, и могут свисать с деревьев или скал.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/dd85ee71d994aa952dbb854cc1a0d8b0.jpg

Эти группы, в свою очередь, можно разделить еще на добрую дюжину по более характерным признакам, но исследователи предпочитают останавливаться на трех. Это деление нисколько не влияет на глобальное наблюдение за планетой, участником которого стали лишайники. Они встречаются по всей Земле, очень чувствительны к воздействиям извне, реагируя на изменения в составе почвы, на которой растут, и на микроклимат. Благодаря последнему этот симбиотический организм и был выбран в качестве объекта наблюдения.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/e59cffbe66a97b0e5d69c5acf5edc9b6.jpg

Накипной лишайник

Самыми “чувствительными” по праву считаются лишайники-эпифиты, местом обитания которых является древесная кора. Наблюдения в ряде крупных городов показали, что от загрязненности города напрямую зависит количество и качество лишайников, растущих в этой местности: их меньше, они занимают гораздо меньшую площадь на коре деревьев, и срок жизни “городских” заметно короче. Более того, вещества, сильнее прочих воздействующие на здоровье лишайника, в большинстве своем представляют результат работы промышленных предприятий: таким образом, лишайник становится индикатором состояния окружающей среды.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/d5543b81a529742c6090d08427f8b838.jpg

Он способен выжить практически везде, в любых погодных условиях, включая засуху и низкие температуры, но вот на почве, которую хотя бы иногда обрабатывают, встретить его не получится из-за низкой скорости роста. Не водоросль и не гриб, лишайник спокойно растет там, где его “компоненты” не выживут в одиночку. Размножаться может спорами и вегетативно, кусочками таллома, которые очень легко отломить в сухую погоду: растение становится чрезвычайно хрупким, и даже сильный порыв ветра способен его повредить. Собственно, ветер принимает непосредственное участие в вегетативном размножении, перенося кусочек лишайника от основного таллома в другое место, где он разовьется в новое полноценное слоевище.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/bd15d13c9e716a6b0016c0907640ce30.jpg

Уснея

Почва для лишайника является просто основанием, на котором он может закрепиться, а основная масса всех веществ, необходимых для его жизнедеятельности, поступает в него из атмосферных осадков и воздуха. Однако вместе с полезными веществами поступают и окислы, при соединении с водой образующие кислоту. Она разрушает структуру водорослей, тем самым сильно нарушая баланс между компонентами лишайника, что приводит к гибели организма. Именно поэтому на загрязненных территориях лишайники или не встречаются совсем, или очень быстро гибнут. Это должно послужить сигналом людям, — гибель любого вида на отдельно взятой территории может привести к фатальным последствиям, но, скорее всего, ситуация не изменится.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/075763c38cf77695b06b4dfcc96aba6c.jpg

Значение лишайника

Лишайник одновременно является и автотрофом, и гетеротрофом. Обладая способностью к фотосинтезу и перерабатывая органические соединения в минеральные, в результате он выделяет в окружающую среду лишайниковую кислоту. Кстати, она придает лишайнику горький вкус, поэтому в пищу его употребляют только большие ценители — некоторые улитки и северные олени, реже — маралы, косули и лоси. Та же кислота способствует участию лишайника в почвообразовании и выветривании, но реставраторы архитектурных памятников этому совсем не рады: развитие таллома приводит к деформации или разрушению поверхности, на которой он закрепился. Вообще, это вещество уникально, и умеет “отгонять” соседей даже на расстоянии: установлено, что лишайник способен остановить рост кустарников на торфяных болотах. Однако там же вполне спокойно обитают бактерии и грибы, за которыми без микроскопа лучше не ходить.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/052d64240afc9d48bca27545188c12f6.jpg

Кладония

Многие свойства лишайника были известны человеку очень давно: еще в Древнем Египте некоторые его виды использовали в медицине в качестве антибиотиков. Карл Линней среди прочих упомянутых им видов указал семь, которые счел лечебными: в 1749 году их применяли для остановки носовых кровотечений, лечения кашля, ожогов, заживления ран после операций. Многие используют и сейчас, как в традиционной, так и в официальной медицине при следующих заболеваниях:

• туберкулез;
• бронхиальная астма;
• инфекционные заболевания кожи;
• ожоги;
• гнойные раны;
• ангина.

Кроме медицинской сферы, лишайнику найдено применение в парфюмерной отрасли, так как некоторые кислоты фиксируют ароматы. Их экстракт добавляют в мыло, духи и одеколоны, а то и в хлеб, для ароматизации: так как лишайник вполне съедобен, хоть и невкусен, то и вреда от него не будет. Единственные условия — необходимо знать, какой вид добавлять, в каком количестве, и устроить “ингредиенту” термическую обработку путем ошпаривания кипятком, для избавления от горечи. А в Японии вид “Гирофора съедобная” и без кипятка в пищу идет, почитаемый местными в качестве деликатеса.

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/ac30c9a742f7b7850d08634c68967f3b.jpg

Во времена Теофраста лишайники использовали для окрашивания тканей. Их кислоты не растворяются в воде, но поддаются эфиру, ацетону и хлороформу.

Лишайники также используют в качестве индикаторов, когда нужно проверить уровень радиации в окружающей среде. Для этой цели подходят только кустистые виды — они способны накопить большее количество изотопов, чем прочие. Изотопы вымываются очень медленно, поэтому исследователи считают, что лишайник может служить в качестве барьера для радиации.  

http://slavyanskaya-kultura.ru/upload/wysiwyg/e69e6379d7be7014695e2dd4fe8a6205.jpg

Все, что создано природой, имеет свое предназначение, каждая мелочь. Лишайник, который легко спутать с замшелым участком, или просто грязью, на протяжении сотен миллионов лет вносит свой вклад в жизнеспособность этого мира. Эпохи сменяют друг друга, появляются и исчезают новые жители планеты, а маленький организм продолжает жить. Думается мне, что и антропогенное воздействие не способно что-то кардинально изменить в этой цепочке: ослабить — возможно, но прервать — сильно сомневаюсь.