Що таке Лишайник?
Лишайники — організми, що з'явилися внаслідок симбіозу грибів із водоростями або ціанобактеріями. Гриб утворює основу тіла лишайника, а клітини водорості містяться всередині. Водорість здатна до фотосинтезу й постачає грибу поживні речовини, а він захищає її від несприятливих зовнішніх факторів.
Лишайники ростуть повільно, живуть довго і входять до числа найстаріших живих організмів планети, одними з перших заселяють вільні кам’янисті місця, можуть служити індикаторами (показниками) стану навколишнього середовища.
Тіло лишайника складається з гіфів гриба (що утворюють його основу, зокрема зовнішні — коркові — шари) і водоростей. Грибний компонент лишайника називається мікобіонтом, а водоростевий — фікобіонтом. До субстрату (каміння, ґрунт, дерева) лишайники прикріплюються ризоїдами.
У лишайниках виявлено водорості та ціанобактерії приблизно 40 родів (25 — еукаріотичних водоростей, 15 — ціанобактерій); найчастіше трапляються Trebouxia, Trentepohlia та Nostoc. 90 % лишайників містять еукаріотичні водорості, 10 % — ціанобактерії. Трапляються як одноклітинні, так і нитчасті форми. Гриб може бути аскомікотовим або базидіомікотовим. У більшості випадків це аскомікотові гриби з класу леканороміцетів.
Водорості одного й того самого виду можуть вступати в симбіоз із грибами різних видів, а гриби одного й того самого виду — з водоростями різних видів. Водорості різних видів можуть траплятися навіть у межах одного і того самого талому.
Симбіоз може відбувати між трьома організмами — грибом, водорістю та одноклітинними базидіомікотовими дріжджами (Cyphobasidiales). Це показали дослідження різниці між Bryoria tortuosa та Bryoria fremontii, що містять однакові види грибів та водоростей, проте розрізнюються кольором і токсичністю.
Розрізняють такі форми тіла лишайників:
кіркові, або накипні — мають вигляд накипу (тонкої кірки);
листуваті — округлі пластини, що виростають до 5-6 сантиметрів;
кущисті — стеблоподібна слань у вигляді кущиків, гриви (довжиною до 50 сантиметрів).
Де лишайники ростуть?
Лишайники можуть рости на різноманітних речах: на скелях, стінах, деревах, дахах і відкритих поверхнях ґрунту. І можуть навіть колонізувати піщані дюни! Деякі взагалі ні на чому не ростуть, проте доживають свій вік, розвіюючись по всьому навколишньому середовищу.
Значення лишайників у природі
Для оленів, лосів, карібу, гірських козлів, товсторогих, вилорогих антилоп лишайники є основним джерелом корму взимку (оленячий мох насправді є лишайником), і ними також харчуються білки-летяги, червоні полівки та різноманітні безхребетні.;
Багато птахів використовують лишайники як матеріал для гнізд.;
Лишайники відіграють значну роль у рослинному покриві тундрових та лісових екосистем;
Беруть участь у хімічному вивітрюванні гірських порід.
Значення лишайників для людини
Лишайники використовують для біоіндикації стану навколишнього середовища завдяки чутливості різних видів до забруднення атмосфери;
Лишайникову манну вживають в їжу жителі пустельних районів Середнього Сходу, а в Японії вважають делікатесом умбілікарію їстивну.
Багато лишайників використовували для фарбування. Якщо змішати з іншою речовиною, такою як сосновий сік або вода, або спочатку спалити до попелу та використати, лишайники забезпечують різноманітні кольори, такі як жовтий, коричневий, зелений, оранжевий, фіолетовий та червоний. Ці барвники можна використовувати для одягу.
Лишайники використовуються для отримання антибіотиків (цетрарія, кладонія, пармелія, уснея), ароматичних речовин та фіксаторів запахів (лобарія, евернія), в зубних пастах, дезодорантах, мазях та інших продуктах.
За віком таломів лишайників (може сягати кількох сотень чи навіть тисяч років) у геології встановлюють вік льодових морен, гірських відслонень тощо;
Окрім того, висушені лишайники використовуються у виробах із природних матеріалів, а також в архітектурних макетах, де вони замінюють дерева.
Деякі сучасні дослідження показують, що ці організми можуть бути корисними в боротьбі проти деяких видів раку і вірусних інфекцій, включно із ВІЛ.
Найбільш часто використовуваним лишайником у фармакопеї є Cetraria islandica , поширений у горах на субальпійському та альпійському етапах, чиї заспокійливі властивості застосовуються у виробництві цукерок для полегшення болю в горлі та продаються в кожній аптеці - під неправильною назвою «Ісландський мох». Цей вид був предметом багатьох досліджень щодо його протипухлинної, імуномодулюючої та протизапальної дії. Було показано, що цей лишайник має гастропротекторні властивості та активний проти Helicobacter pilori, бактерії, яка викликає виразку шлунка. Подібним чином Lobaria pulmonaria використовується для приготування сиропів для боротьби з кашлем.
З давніх часів лишайники використовували як ліки. Вважалося, що Usnea може ростити волосся та лікувати неврологічні захворювання, а різновиди Peltigera історично використовувалися для лікування ран, розладів сечовипускання, молочниці, туберкульозу, рекомендувалися для лікування сказу, хвороби, яка передається через укуси скажених собак. Перших дослідників Америки зацікавило те, що індіанці лікували рани, застосовуючи Usnea. У 1940-х роках були виявлені антимікробні властивості цих лишайників. Уснінова кислота використовується в антибіотичних мазях, дезодорантах і трав’яних настоянках.
Сироп з медом і лишайниками (цетрарія, кладонія, уснея, лобарія)
Чи шкодять лишайники деревам?
Багато хто думає, що лишайники шкодять деревам. Але це не так!
Лишайник абсолютно нешкідливий для дерев, і немає жодної потреби позбавлятися від нього. Вони лише можуть слугувати місцем укриття та розмноження комах шкідників.
Не всім відомі факти :)
1. Вважається, що близько шести відсотків земної поверхні Землі вкрито лишайниками, і майже двадцять відсотків відомих видів грибів пов’язані з ними..
2. На відміну від рослин, лишайники не мають коренів, які поглинають поживні речовини та воду, але так само за допомогою фотосинтезу вони виробляють власне живлення.
3. Як встановили палеонтологи, на Землі лишайники з’явилися ще в незапам’ятні часи, задовго до появи перших динозаврів. Найбільш древнім зразкам близько 415.000.000 років! Хоча знайти таких копалин вдалося дуже мало, тому що скам’янілі лишайники зустрічаються вкрай рідко.
4. Колір лишайника визначається водоростями, які він містить.
5. Вони зустрічаються у всіх середовищах існування і можуть витримувати температури від -40 °C до + 80 °C.
6. Стародавні єгиптяни використовували лишайник для заповнення порожнини тіла мумій.
7. Жити колонії лишайників можуть дуже довго, але ростуть вони при цьому повільно, причому чим холодніше клімат, тим більше неквапливий цей процес. Швидкість зростання лишайників-рекордсменів не дотягує і до 10 міліметрів на рік, а більшість з них за рік і зовсім додає близько 3-4 міліметрів, не більше.
8. Довгострокові експерименти підтвердили, що висушений 40 років тому лишайник, отримавши воду, успішно ожив, як ні в чому не бувало.
9. Декілька сотень років — цілком звичний вік для багатьох лишайників. А є види, для яких і тисяча не є межею: наприклад, накипний лишайник із Гренландії — Різокарпон географічний — живе понад 4500 років.
Фотогалерея лишайників від Володіної Надії
Це трирічний лишайник, який "оживає":
Барвники з лишайників
Лишайники – дивовижні організми, що виникають внаслідок симбіозу грибів та водоростей. Вони здаються істотами з іншої планети і є чутливими індикаторами забруднення повітря. Лишайники можуть бути різноманітних форм та різновидів, і при цьому у світі не знайти двох схожих.
Чутливими індикаторами забруднення повітря. Лишайники можуть бути різноманітних форм та різновидів, і при цьому у світі не знайти двох схожих.
Roccellaceae
Лишайники використовуються людиною в медицині, в харчовій промисловості, використовують як барвники, у парфумерній промисловості.
У лишайниках, що належать до виду Roccellaceae, містяться червоні або жовті речовини. Жителі Північних регіонів використовують їх для забарвлення бавовняної або вовняної пряжі.
Parmelia omphalodes
Roccellaceae
Барвники з лишайників часто застосовували в Скандинавії, щоби пофарбувати одяг з вовни. Саме лишайники сприяли формуванню Шотландської ідентичності, яка відома своїм різнобарвним традиційним чоловічим одягом, який називається кілт.
Для отримання коричневої фарби використовують листуваті лишайники, що належать до роду Пармелія (Parmelia). Їх було легко збирати з каміння у вологу осінню погоду. Така лишайникова фарба ніколи не виготовлялася у великих промислових масштабах, а лише окремими фермерами в невеликій кількості. Найбільш часто використовують Пармелію пупкоподібную (Parmelia omphalodes).
Roccella tinctoria
Parmelia omphalodes
Забарвлення виходило дуже міцним і не вицвітало. Крім того, лишайникова фарба надає шерсті приємний запах і відлякує міль, яка не любить смак лишайникових речовин.
З лишайнику Roccella tinctor виготовляють один із найвідоміших барвників орсин.
Roccella tinctoria — лишайник, що має вигляд невеликого кущика, до 16-20 см. висотою, що складається з безлічі тонких (до 1-3 мм. товщини) гілочок. Цей лишайник росте по скелях на Азорських та Канарських островах, узбережжям Середземного моря.
Лишайниковий пурпур був відомий стародавнім єгиптянам, фінікійцям, грекам, римлянам. Орсин мав попит у італійських текстильників. Пурпуровий колір був дуже поважний у давнину та середньовіччя. Королівський пурпур у давнину отримували з молюсків (тирський пурпур) і він цінувався дуже дорого. Лишайники стали недорогим замінником фарби з молюсків. Єдиною незручністю орсина є його низька світлостійкість: на яскравому сонці він поступово стає коричневим. Однак у поєднанні з іншими, стійкішими червоними фарбами, дає цілком стійкий колір. Орсин переважно використовували для фарбування тканини, проте його застосовували і для фарбування спирту в термометрах, а також паперу та деревини. Зараз орсеїн (барвник) використовується у дослідженнях з гістології (орсеїн забарвлює еластичні волокна в бурий колір), біології, мікроскопії, косметичній промисловості, а також у косметичній галузі.
За допомогою лишайників отримують характерний помаранчевий та коричневий колір шотландської тканини Харріс Твід. Коричнева фарба з лишайників ще і надає твіду м'якість та аромат.
Шотландський твід
Орсин — органічна сполука з хімічною формулою C₇H₈O₂. У безводному вигляді це безбарвні гілки, що утворює моногідрат з формулою C₇H₈O₂·H₂O Він має вигляд безбарвних кристалів, що під дією повітря забарвлюються в червоний колір.
Хімічна структура орсина
В Гімалаях Індії щорічно збирають тисячі тонн лишайників для виробництва барвника, який використовується в менді – традиційному ручному розписі на індійських весіллях.
Індіанські жінки племені навахо ткали килими сотні років. Коли необхідність використовувати ковдри як одяг зникла, жінки почали ткати декоративні килими. Вони і дотепер їх фарбують лишайниками.
Килим індианців племені навахо
У виробництві фарбників з лишайників був такий, прямо скажемо, неприємний момент.
Для того, щоб відбулася хімічна реакція і утворилася яскрава стійка фарба, був необхідний аміак. Де ж його було узяти в індіанському вігвамі або шотландському селі у давнину? Фарбу одержували шляхом квашення лишайника в сечі, і в дворах у шотландських красильників завжди можна було побачити (і учути) величезний чан з кислою сечею, в якому і відбувалося народження знаменитого твіду. Я думаю, що не варто гидувати купувати шотландські піджаки – ця традиція давно пішла в минуле, але в старовині все було саме так.
Інші барвники, які отримують з лишайників — лакмус і орхінол.
Лакмус — найстаріший індикатор, який використовується в хімії.
Орхінол використовується для виробництва ліків.
Орхінол: 5,7-диметоксі-9,10-дигідрофенантрен-2-ол (С16Н16О3).
Хімічна структура орхінола
З деяких лишайників (Rocella tinctoria, Ochrolechia tartarea, Parmelia, Roccella phycopsis та інші) виробляють лакмус (C12H7NO3) — фарбуючу речовину, яку застосовують як індикатор для визначення реакції середовища.
Хімічна структура лакмусу
Фактично природний лакмус є складною сумішшю з 10—15 різних субстанцій. Основними компонентами лакмусу вважаються:
- слабка кислота азолітмін: C9H10NO5 — може бути виділений з лакмусу екстракцією і використовуватися як самостійний кислотно-лужний індикатор;
- еритролітмін, або орсеїн С13H22O6
Сучасні дослідження показали, що забарвлення є результатом реакції між вільними аміногрупами вовни та альдегідними групами лишайникових кислот. Зазвичай, ці групи безбарвні в лишайниках, але при кип'ятінні дають пофарбований продукт. Таким чином, немає прямого зв'язку між кольором лишайників і тим забарвленням, яке вони дають при кип'ятінні з вовною.