Plik porosty są to symbiotyczne skojarzenia między grzybem (Mycobiont) a zielenią lub cyjanobakterią (photobiont). Grzyby porostowe nie mogą przetrwać w naturze samotnie i nie mogą wytwarzać dużej różnorodności form porostów lub substancji wtórnych bez ich fotobiontu..
Większość mykobiontów należy do grupy Ascomycota zwanej Lecanoromycetes. Większość fotobiontów należy do rodzajów Trebouxia Y Trentepohlia (algi zielone) i Calothrix, Gloecapsa Y Nostoc (cyjanobakteria).
Na pierwszy rzut oka porosty wyglądają jak rośliny, ale pod mikroskopem możemy zobaczyć połączenie milionów fotobiontów splecionych w macierzy utworzonej przez włókna grzyba. Grzyb tworzy plechę, w której znajduje się fotobiont.
Około 8% ekosystemów lądowych jest zdominowanych przez porosty. W tych ekosystemach rośliny naczyniowe znajdują się na granicy fizjologicznej. Porosty mają tę zaletę, że potrafią przetrwać ekstremalne zimno, gorąco i stres wodny, dlatego mogą pozostawać w stanie letargu.
Porosty charakteryzują się rozmieszczeniem, rozmnażaniem i rozmnażaniem, morfologią, metabolizmem, interakcjami symbiotycznymi i ekologią..
Indeks artykułów
Porosty występują prawie na całym świecie, głównie w ekstremalnych środowiskach, takich jak pustynia i wysokie góry. Istnieje ścisły związek między kształtem plechy (zwanej także ciałem porostu) a jej rozmieszczeniem. Plecha ma trzy różne formy wzrostu: skorupę, liście i fruktozę.
Plecha skorupy przypomina korę ściśle przylegającą do powierzchni. Nie można ich usunąć bez zniszczenia porostów. Porosty o tym kształcie są odporne na suszę i dobrze przystosowane do suchych klimatów, takich jak pustynia. Przykładem jest Arthopyrenia halodytes który żyje w Morzu Śródziemnym na podłożach wapiennych.
Liściasta (lub liściasta) plecha przypomina mały krzew. Porosty o tym kształcie najlepiej rosną na obszarach o częstych opadach deszczu. Przykładem jest płeć Physma, który żyje w tropikalnym lesie deszczowym Australii, na korze drzew.
Plecha fruticus (lub fruticulous) jest nitkowata, w kształcie liścia. Porosty o tym kształcie wykorzystują atmosferyczną parę wodną. Żyją głównie w wilgotnych środowiskach, takich jak zachmurzone obszary na wybrzeżu oceanu i regiony górskie w tropikach. Przykładem jest Oddział kurczaka który żyje na jodleAbies alba) w Szwajcarii.
Najczęstszym rozmnażaniem porostów jest rozmnażanie płciowe mykobiontów. W tego typu rozmnażaniu mykobiont uwalnia liczne zarodniki, które po wykiełkowaniu muszą znaleźć kompatybilny fotobiont.
Ponieważ zarodniki są zróżnicowane genetycznie, połączenie grzyba i zieleniny w porost powoduje dużą zmienność genetyczną porostów. Należy zauważyć, że fotobiont rozmnaża się tylko klonalnie, z wyjątkiem fotobiontów należących do Trentepohliales.
Jeśli mykobiont rozmnaża się bezpłciowo, fotobiont jest przenoszony wraz ze swoim mykobiontem na następne pokolenie przez wyspecjalizowane propagule wegetatywne, takie jak soredia i isidia. Są to zewnętrzne narośla przez pęknięcia i pory na powierzchni kory wzgórza..
Soredia to małe skupiska komórek glonów i grzybni. Ten sposób rozmnażania jest typowy dla porostów liściastych i owocujących. Na przykład wzgórze Lepraria składa się w całości z soredios.
Isidia to małe przedłużenia plechy, które służą również do bezpłciowego rozmnażania, jeśli zostaną odcięte od plechy. Na przykład wzgórze Parmotrema crinitum jest pokryty isidią.
Morfologia i anatomia porostów są odpowiedzią na ograniczenia symbiozy narzucone przez środowisko. Mycobiont jest zewnętrzny, a fotobiont wewnętrzny. Wygląd plechy zależy od mycobionta.
Wszystkie porosty mają podobną morfologię wewnętrzną. Ciało porostu zbudowane jest z włókien mykobiontu.
Gęstość tych włókien określa warstwy porostu. Na powierzchni stykającej się z otoczeniem włókna są bardzo zagęszczone tworząc skorupę, co zmniejsza intensywność światła, zapobiegając uszkodzeniu fotobiontu..
Pod skórką znajduje się warstwa utworzona przez glony. Tam gęstość włókien jest niska. Pod warstwą glonów znajduje się rdzeń, który jest luźną warstwą utworzoną z włókien. W porostach skorupiastych rdzeń ma kontakt z podłożem.
W porostach liściastych pod rdzeniem znajduje się druga kora, zwana korą wewnętrzną, która jest przymocowana do podłoża przez strzępki grzyba przypominające korzenie, dlatego nazywa się je ryzinami.
W porostach owocowych kora otacza warstwę alg. To z kolei otacza rdzeń.
Około 10% całkowitej biomasy porostów składa się z fotobiontu, który syntetyzuje węglowodany w procesie fotosyntezy. Od 40% do 50% suchej masy porostów to wiązanie węgla w procesie fotosyntezy.
Węglowodany syntetyzowane w fotobioncie są transportowane do mykobiontu, gdzie są wykorzystywane do biosyntezy metabolitów wtórnych. Jeśli fotobiont jest cyjanobakterią, syntetyzowanym węglowodanem jest glukoza. Jeśli są to zielone algi, węglowodany to rybitol, erytrol lub sorbitol.
Główne klasy metabolitów wtórnych pochodzą z:
- Acetylopolimalonyl
- Kwas mewalonowy
- Kwas szikimowy.
Produktami pierwszego szlaku są kwasy alifatyczne, estry i pochodne pokrewne, a także związki aromatyczne pochodzące z poliketydów. Produkty drugiego szlaku to triterpeny i steroidy. Produkty trzeciego szlaku to terfenylochinony i pochodne kwasu pulwinowego.
Photobiont dostarcza również mykobiontowi witamin. Mykobiont ze swojej strony dostarcza mu wodę pozyskiwaną z powietrza i wystawia fotobiont na działanie światła, aby mógł on przeprowadzić fotosyntezę. Pigmenty lub kryształy obecne w skorupie działają jak filtry, pochłaniając pewne długości fal niezbędne do fotosyntezy..
Pojęcia selektywność i specyficzność mogą być używane do skojarzeń symbiotycznych. Selektywność występuje wtedy, gdy jeden organizm preferencyjnie oddziałuje z innym. Specyficzność odnosi się do interakcji komórka-komórka, w której występuje absolutna wyłączność.
Zaproponowano, że porosty można uznać za wysoce selektywną symbiozę. Oto niektóre obserwacje, które wspierają ten pomysł:
- Z tysięcy rodzajów glonów bardzo niewiele to fotobionty.
- Niektóre wolne algi, które kolonizują te same siedliska, porosty nie są do nich włączane pomimo bezpośredniego kontaktu.
Zaproponowano, aby u niektórych porostów, takich jak porosty z rodzaju Cladonia, istnieje silna selektywność i specyficzność mykobiontów w stosunku do glonów symbiontów. Inne porosty, np. Z rodzajów Lepraria Y Stereocaulon wykazują tylko specyficzność (w obu przypadkach wobec glonów Asterochloris).
Ogólnie specyficzność jest niska na poziomie gatunku lub populacji. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę, że specyfika nie jest jedynym wyznacznikiem składu: na związek między osobnikami wpływają lokalne warunki środowiskowe..
W porównaniu z roślinami naczyniowymi porosty są słabymi konkurentami ze względu na niewielkie rozmiary i wyjątkowo powolny wzrost. Mimo to skład gatunków porostów może wpływać na teksturę i chemię gleby, zwiększając pokrycie i różnorodność biologiczną..
O występowaniu i liczebności porostów decydują takie czynniki, jak skład chemiczny i stabilność podłoża, dostępność światła oraz wilgotność otoczenia. W związku z tym zbiorowiska porostów mogą zmieniać się pod wpływem temperatury lub dostępności wody..
Z tego powodu porosty pełnią rolę bioindykatorów zmian klimatycznych, które można okresowo monitorować, analizując zasięg i bogactwo gatunkowe porostów występujących na badanym obszarze..
Wykorzystanie porostów jako bioindykatorów zmian klimatu ma następujące zalety:
- Nie są wymagane codzienne pomiary.
- Porosty są długowieczne i szeroko rozpowszechnione.
- Monitoring porostów można prowadzić na stacjach zlokalizowanych w rejonach o ekstremalnych warunkach środowiskowych.
Fotobionty niektórych porostów służą również jako bioindykatory skażenia środowiska. Na przykład plik photobiont Coccomyxa jest bardzo wrażliwy na metale ciężkie.
Porosty wykazują znaczną odporność, będąc w stanie osiedlić się w niegościnnym środowisku dla innych żywych istot. Jednak mogą być również bardzo podatne na zakłócenia środowiskowe powodowane przez ludzi..
Porosty można klasyfikować według środowiska, w którym rosną, ich wymagań pH lub rodzaju składników odżywczych, które pobierają z podłoża. Na przykład ze względu na środowisko porosty dzieli się na saksykole, kortykosteroidy, morskie, słodkowodne i mieszki włosowe..
Na skałach rosną saskie porosty. Przykład: Kręty film, Coniops Amandinea, Verrucaria elaeina.
Porosty korowe rosną na korze drzew. Przykłady: Alectoria spp., Cryptothecia rubrocincta, Evernia spp., Lobaria pulmonaria, Usnea spp.
Porosty morskie rosną na skałach, na których biją fale. Przykłady: Arthopyrenia halodytes, Liczi spp., Verrucaria maura.
Porosty słodkowodne rosną na skałach, po których płynie woda. Przykłady: Peltigera hydrothyria, Leptosira obovata.
Porosty pęcherzykowe rosną na liściach lasów deszczowych. Gatunki tego typu służą jako bioindykatory mikroklimatyczne.
Ponieważ są to organizmy wielospecyficzne i są uważane za sumę mycobiontów i mycobiontów, porosty nie mają formalnego statusu w taksonomii organizmów żywych. Starożytne taksonomiczne klasyfikacje porostów jako pojedynczych bytów rozwinęły się zanim rozpoznano ich symbiotyczny charakter.
Obecna taksonomia porostów opiera się wyłącznie na cechach i relacjach filogenetycznych mykobiontów. Dlatego wszystkie porosty są klasyfikowane jako grzyby..
Obecnie o rzędach, rodzinach i rodzajach grzybów porostów decyduje charakterystyka owocników. Porosty z plechami, chociaż różnią się morfologicznie, pozostają zjednoczone w tej samej rodzinie lub rodzaju. Pod uwagę brane są również inne struktury, takie jak isidiany i soredianie.
98% gatunków grzybów tworzących porosty należy do rodzaju Ascomycota. Większość pozostałych gatunków należy do gromady Basidiomycota. W odniesieniu do fotobiontów 87% gatunków to glony zielone, 10% to sinice, a 3% to połączenie zielenic i sinic..
Badania molekularne umożliwiły modyfikację koncepcji gatunku w oparciu o morfologię. Podobnie badania metabolitów wtórnych umożliwiły oddzielenie gatunków podobnych pod względem morfologicznym..
Ponieważ porosty są głównymi producentami, służą jako pokarm dla zwierząt roślinożernych. W Ameryce Północnej i Eurazji duże ssaki roślinożerne, takie jak renifery i karibu, żywią się porostami Cladonia rangiferina. Zimą te roślinożerne mogą zjeść dziennie od 3 do 5 kg tego porostu.
C. rangiferina, znany jako porost reniferowy, należy do klasy Lecanoromycetes i rodziny Cladoniaceae. C. rangifera może osiągać rozmiary zbliżone do rozmiarów typowych roślin naczyniowych. Jest koloru szarego z plechą owocową.
Gatunki należące do rodzaju Cladonia są tolerancyjne na wysokie stężenia metali, dlatego mogą magazynować wysokie stężenia radioaktywnych pochodnych strontu i cezu. Spożycie tego porostu przez zwierzęta stanowi problem, ponieważ u ludzi jedzących te zwierzęta może osiągnąć szkodliwe poziomy.
Evernia prunastri, znany jako mech dębowy i Pseudevergne furfuracea, Znane jako mchy drzewne, są ważnymi gatunkami porostów w przemyśle perfumeryjnym. Należą do klasy Lecanoromycetes i rodziny Parmeliaceae.
Oba gatunki są zbierane na południu Francji, Maroko i byłej Jugosławii, przetwarzając około 9000 ton rocznie. Oprócz tego, że jest przydatny w przemyśle perfumeryjnym, P. furfuracea jest wrażliwy na zanieczyszczenia, dlatego służy do monitorowania zanieczyszczeń przemysłowych.
Porosty są bogate w pigmenty, które blokują światło ultrafioletowe B (UVB). Cyjanobakterie porostowe Collema jest bogaty w tego typu pigmenty, które zostały oczyszczone i opatentowane jako produkt dający 80% ochronę przed UVB.
Cyanoliquen Collema cristatum, na przykład masz pigment o nazwie Collemin A (ʎmax= 311 nm), mykosporyna, która zapewnia ochronę przed promieniowaniem UVB (280-315 nm).
Roccellla montagnei Jest to likier owocowy rosnący na skałach, z którego w rejonie Morza Śródziemnego uzyskuje się czerwony lub fioletowy barwnik. Inne porosty lubią Heteroderma obscurata Y Nephroma laevigatum zawierają antrachinony używane jako barwniki.
Porosty zawierają substancje, które mogłyby być wykorzystane przez przemysł farmaceutyczny. Wiele gatunków porostów ma aktywne związki, które zabijają bakterie, np Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis Y Escherichia coli. Ponadto porosty mają duży potencjał jako źródło leków przeciwnowotworowych..
Jeszcze bez komentarzy