Реферат: Флористичний спектр ліхенофлори роду Калоплака

Актуальність. Розвиток промисловості, нераціональне використання природних ресурсів - все це призводить до поступової деградації навколишнього середовища, від якої безпосередньо залежить стан та життєдіяльність людини. Використання рослин у якості індикаторів обумовлено їх чутливою унікальною відповіддю на стресовий подразник.

Дата добавления на сайт: 05 июля 2024

Скачать работу 'Флористичний спектр ліхенофлори роду Калоплака':

Вступ
Актуальність. Розвиток промисловості, нераціональне використання природних ресурсів - все це призводить до поступової деградації навколишнього середовища, від якої безпосередньо залежить стан та життєдіяльність людини. Використання рослин у якості індикаторів обумовлено їх чутливою унікальною відповіддю на стресовий подразник. Лишайники - токсикотолерантні організми, що накопичують значну кількість забруднювачів у своїй слані, формують виразні угруповання видів, що відбивають різні варіації вмісту важких металів у субстраті. Багато з таких синузій проявляють специфічні реакції на різні типи металів, що дозволяє визначити не тільки ступінь забруднення, але й тип забруднювача.
Враховуючи, індикаторні властивості лишайників вивчення їх особливостей видового складу та розповсюдження в умовах антропогенної трансформації є важливим завданням для розробки заходів раціонального використання природних ресурсів. Це і зумовлює актуальність дослідження.
Антропогенний тиск на навколишнє середовище найбільшою мірою посилюється на урбанізованих територіях. У зв'язку з широким використанням лишайників у моніторингових дослідженнях дає змогу виявити їх екологічні амплітуди, загальні особливості поширення, що значно полегшує біомоніторинг та прогнозування стану урбосистем. В свою чергу лишайники є індикаторами забруднення повітря, оскільки вони найбільш чутливі до полютантів. Так, лишайники - токсикотолерантні організми, що накопичують значну кількість забруднювачів у своїй слані, формують виразні угруповання видів, що відбивають різні варіації вмісту важких металів у субстраті. Багато з таких синузій проявляють специфічні реакції на різні типи металів, що дозволяє визначити не тільки ступінь забруднення, але й тип забруднювача. Все це і зумовлює актуальність дослідження.
Метою досліджень є аналіз флористичного спектру лишайників роду Калоплака (Caloplaca).
Відповідно до мети поставлено наступні завдання:
1.Проаналізувати систематичне положення лишайників та їх загальну біологічну характеристику;
2.Провести оцінку природнокліматичної характеристики регіону досліджень;
.Проаналізувати флористичний спектр ліхенофлори роду Калоплака (Caloplaca).
Об’єктом досліджень є лишайники роду Калоплака (Caloplaca).
Предметом досліджень є біолого-морфологічна характеристика видового складу роду Калоплака (Caloplaca).
Методи досліджень. При проведенні роботи нами використовувалися такі методи дослідження, як емпіричні (спостереження), та теоретичні (порівняння та узагальнення).
лишайник калоплака екосистема біологічний
РОЗДІЛ 1. ЕПІФІТНІ ЛИШАЙНИКИ ЯК ІНДИКАТОРИ СТАНУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
1.1Історія дослідження, систематичне положення лишайників
Перші описи відомі з "Історії рослин" Теофраста, який вказано два лишайника - Usnea і Rocella, яку вже тоді використовували для отримання фарбувальних речовин. Теофраст припускав, що вони представляють собою нарости дерев або водорості. В XVII столітті було відомо лише 28 видів. Французький лікар і ботанік Жозеф Піттон де Турнефор в своїй системі виділив лишайники в окрему групу в складі мохів. Хоча до 1753 було відомо понад 170 видів, Карл Лінней описав тільки 80, охарактеризувавши їх як "убоге селянство рослинності", і включив разом з печеночникам до складу "наземних водоростей". Початком ліхенології (науки про лишайники) прийнято вважати 1803, коли учень Карла Ліннея Ерік Ахаріус опублікував свою працю "Methodus, qua omnes detectos lichenes ad genera redigere tentavit" ("Методи, за допомогою яких кожен зможе визначати лишайники"). Він виділив їх в самостійну групу і створив систему, засновану на будові плодових тіл, до якої увійшли 906 описаних на той час видів.
Першим на симбіотичну природу в 1866 на прикладі одного з видів вказав лікар і мікології Антон де Барі. В 1869 ботанік Симон Швенденер розповсюдив ці уявлення на всі види. У тому ж році російські ботаніки Андрій Сергійович Фамінцин і Осип Васильович Баранецький виявили, що зелені клітини в лишайнику - одноклітинні водорості. Ці відкриття були сприйняті сучасниками як "найдивовижніші".
Сьогодні ліхенологія є самостійною дисципліною, суміжній з мікології та ботанікою. Традиційна систематика лишайників, виявляється багато в чому умовна і відображає швидше особливості їх будови та екології, ніж родинні відносини всередині групи, тим більше що грунтується вона тільки на мікобіонте, а фотобіонт зберігає свою таксономічну самостійність. Класифікують лишайники по-різному, але в даний час розглядають їх як екологічну групу, вже не надаючи їм статусу таксона, оскільки незалежність походження різних груп лишайників не викликає сумнівів, а групи, що входять до складу лишайників, поміщають туди ж, що і споріднені мікобіонту гриби, не утворюють лишайників. Для позначення лишайників використовують Біноміальна номенклатуру, назви відповідають назві мікобіонта.
Жозеф Піттон де Турнефор - вперше об'єднав лишайники в окрему групу (у складі мохів). Ерік Ахаріус - "батько ліхенології", виділив лишайники в самостійну групу і вперше систематизував їх Симон Швенденер - першовідкривач симбіотичної природи лишайників.
1.2Загальна біологічна характеристика лишайників
Лишайники належать до спорових рослин, тіло яких, не поділене на стебло, корінь і лист, називається сланню. В утворенні тіла лишайника беруть участь два різні організми - гриб та водорость, які разом утворюють новий, якісно зовсім відмінний від цих компонентів, суцільний комплексний організм. Ряд учених вважали, та й тепер ще деякі вважають, що характер взаємовідношень між обома компонентами лишайника являє приклад мутуалістичного симбіозу, при якому і водорості, і гриб живуть у мирному співжитті, бувши тільки взаємно корисними один для одного: гриб постачає водорості, неорганічні солі, необхідну воду та захищає її від надмірного нагрівання у посушливих умовах, а водорость у свою чергу постачає грибові готові органічні сполуки, яких йому бракує.
Слань лишайників буває найрізноманітнішої форми, розміру, забарвлення та консистенції. За формою слані розрізняють три морфологічних типи лишайників: накипні, листуваті та кущисті. Ця дуже зручна схема,проте,дуже штучна, і не завжди визначуваний лишайник можна з певністю віднести до тієї чи іншої категорії, бо дуже часто трапляються переходові форми,а іноді у того самого виду,залежно від умов зростання цілком змінюється й форма слані. Кущисті лишайники, як показує сама назва, мають дуже розгалужену слань, що нагадує невеликі кущики. Гілочки-лопаті таких кущистих форм або мають круглясто-циліндричну форму, або більш-менш плоскуваті, стрічковидні, іноді жолобчасті чи майже трубчасто загорнуті. Край лопатей може бути суцільним, зубчастим, зарубчастим або роздільним, іноді такі гілочки дуже тонкі, нитковидні.
Гілочки можуть бути всередині суцільними або порожніми (Cladonia), нагадуючи трубочки. Кущисті лишайники часто утворюють густі дернинки або подушки. Прикріплюються кущисті лишайники до субстрату невеличкою ділянкою своєї основи,так званим гомфом. Листувата слань має більш-менш пластинчасту форму,здебільшого круглясту, (напр., Parmelia, Xanthoria parietina) або більш-менш безформна. Край тонкої пластинки, так само як у кущистих лишайників, цілий або зарубчастий, лопотевий чи різноманітно вирізаний. Поверхня слані буває гладкою, рівною чи ямкуватою або вкритою горбками, бородавками, різноманітними виростами;вона може бути голою або вкритою поволокою, вкритою вієчками або бути пухнастою, повстистою тощо.
Прикріплюються листуваті лишайники до субстрату ризоїдами - особливими нитковидними однорядними виростами, які утворюються на нижньому боці слані. Часто такі ризоїди з'єднуються у товстіші тяжі, для яких уживають окрему назву - ридзин (у цьому визначнику такого розрізнення немає). Міцніше прикріплюється слань тонкими ризоідами; прикріплення ж тяжами ризоїдів не досить міцне, і слань таких видів можна легко, не пошкоджуючи її, відірвати від субстрату (напр., Parmelia, Physcia). Деякі листуваті лишайники прикріплюються також гомфом (Umbilicaria).
Слань накипних лишайників буває більш-менш кругляста або невиразна. Вона буває рівна або горбкувата чи бородавчаста, зерниста чи порохниста, суцільна або частіше потріскана на окремі маленькі ділянки, так звані ареолі. Із субстратом накипні лишайники зростаються так щільно, що відірвати їх цілими можна лише разом із субстратом [11].
У деяких видів на периферії або у центрі накипної слані горбки розростаються у лусочки або майже листовидні лопаті; такі лишайники займають проміжне місце між накипними і листуватими. Нерідко у накипних лишайників, які ростуть на корі дерев, слань цілком розвивається у корі дерева, у шарі перидерми, і назовні виступають лише плодові тіла. Такий тип накипної слані зветься гіпофлеодним. Коли ж накипна слань розвивається на поверхні кори дерев чи деревини, то її звуть епіфлеодною[16]. Розвиток слані накипних лишайників усередині субстрату можна спостерігати також і у багатьох скельних видів, головно серед лишайників, які ростуть на вапняках і доломітах. У них слань цілком занурена у субстрат і тільки плодові тіла бувають помітні на поверхні. Таку слань звуть ендолітною. Слань більшої частини скельних лишайників розвивається на поверхні субстрату, і лише гіфи, якими вона прикріплюється, можуть іноді досить глибоко, до 10 - 20 мм.
Забарвлення слані здебільшого буває сірувато-зелена, сіра, зелена, коричнювата, білувата, жовтувата. Забарвлення слані залежить від присутності тут особливих так званих лишайникових кислот. Можливість використання цих сполук у медицині та промисловості вивчена ще дуже мало), хінонів та від товщини й щільності гонідіальної зони. Дуже частий жовтий або оранжевий колір слані залежить звичайно (але не завжди) від присутності у лишайнику хінону, так званого фісціону (хризофанової кислоти) наявність якого легко виявити з допомогою лугу. Здебільшого для цього вживають їдкий калій, від якого у разі присутності фісціону слань забарвлюється у яскравий червоний, пурпуровий до фіолетового колір.
Певний вид лишайника завжди має компонентом певний вид водорості. До останнього часу вважали, що та сама водорість є компонентом багатьох різних лишайників, але тепер нові роботи показують, що у значної кількості лишайників гонідії, які вважали за той самий вид водорості (напр., Cystococcus humicola), насправді розпадаються на цілу низку видів. Здебільшого це фізіологічні раси, які розрізняються лише у чистих культурах [16].
Із зелених водоростей частіше трапляються, як компонент лишайника, водорості з порядку Protococcales, а саме різні види Cystococcus, напр., для Parmelia, Physcia, Evernia, Xanthoria, Cladonia, далі Pleurococcus. З цього порядку показують нерідко також Chlorococcum. Трохи рідше трапляються нитчасті Trentepohlia, клітини яких забарвлені гематохромом у жовтуватий, золотисто- жовтуватий колір. У деяких лишайників з зеленими гонідіями на верхній або нижній поверхні слані або по боках (у кущистих форм) бувають особливі утвори різного розміру й форми, переважно у вигляді розсіяних невеличких надимань, бородавочок, булавовидних, чи кулястих виростів або, рідше - розгалужених кущиків, у яких серед гіф знаходяться синьо-зелені водорості. Ці утвори, так звані цефалодії, зумовлені заглибленням у слань синьо-зелених водоростей, які подразненням грибного компонента лишайника викликають місцеве розростання слані. Частіше за інші беруть участь в утворенні цефалодіїв водорості Nostoc та Stigonema, значно рідше - й інші роди: Scytonema, Rivularia, Gloeocapsa, Chrooсосcus. Цефалодії трапляються більше, ніж у 100 видів лишайників з родів Peltigera, Stereocaulon, Lecanora, Caloрlаca, Lecania, Lecidea та інші[11].
Розмножуються лишайники вегетативно, а саме окремими дільницями слані - регенерацією відламаних дільниць, соредіями, ізидіями, дуже рідко оідіями або хламідоспорами (останнє потребує підтвердження), або нестатевим і статевим способом - утворенням спор. При утворенні спор у розмноженні лишайника бере участь звичайно його грибний компонент. До спор, які утворюються нестатево, належать дуже рідкі у лишайників конідії, що утворюються на відкрито розташованих на слані конідієносцях. Так само нестатевим способом утворюються й пікноконідії у особливих замкнених вмістищах - пікнідіях.
Звичайно пікнідії бувають цілком занурені у слань у вигляді кулястих чи трохи витягнутих вмістищ, помітних на поверхні слані, як маленькі бородавочки або точки, що мають на своєму вершку вивідний отвір (рис.6). Значно рідше пікнідії поверхневі, не занурені у слань, як, наприклад, у Сеtraria, Cladonia. Закладаються пікнідії у серцевинному шарі, біля гонідіальної зони, у вигляді кулястого щільного сплетіння ніжних, дуже розгалужених гіф. У цьому сплетінні деякі гіфи дуже рано починають витягатися у напрямку до центра, перпендикулярно до периферичних шарів цієї молодої пікнідії. Ці спрямовані до центра гіфи - стеригми, бувають простими або розгалуженими, цілими або, значно частіше, почленованими. Коли вони більш-менш зійдуться своїми вершками до центра, то на їх вершках чи на розгалуженнях, або на кінчиках окремих члеників починають відділятись маленькі, майже завжди одноклітинні, конідії, які у різних родин лишайників мають різну форму, від паличковидних, голковидних, гантелевидних, еліптичних до кулястих, прямих або зігнутих. Спочатку відчленовані конідії залишаються у центральній частині пікнідії, яка виповнена слизом, і лише коли у пікнідію попадає вода, слиз дуже розбухає і витискає конідії через вузький канал на поверхню слані [13].
Статевими спороношеннями лишайників є сумчасті спороношення, які утворюються у вигляді відкритих плодових тіл - апотеціїв чи більш-менш закритих плодоношень з вузьким отвором угорі - перитеціїв. Ці плодоношення закладаються здебільшого у серцевинному шарі біля гонідіальної зони. Як і у сумчастих грибів, тут до розвитку плодових тіл у цих місцях закладаються жіночі статеві органи, архікарпи. Отже тут спостерігаємо статевий процес. У інших випадках буває редукція статевого процесу у лишайників - плодові тіла утворюються апогамно.
Апотецій частіше буває у вигляді блюдця, у якому можна розрізняти центральну частину - диск і периферичні - краї. Нерідко апотеції бувають і опуклі, іноді навіть напівкулясті. У деяких лишайників (рід Graphidaceae) диск дуже витягнутий у вигляді рисок. Поверхня диска вкрита гіменіальним шаром або тецієм, утвореним з шару палісадно-розташованих більш-менш циліндричних сумок, між якими знаходяться неплідні грибні гіфи - парафізи. Парафізи можуть бути щільно з'єднаними, майже злитими чи пухко розташованими. У сумках розвиваються спори, яких у різних видів лишайників може бути різна кількість, здебільшого вісім, але буває від однієї до дуже багатьох (напр., Acarospora, Sаrcogyne). Після випорожнення сумок стінки їх спадаються, і замість них знизу виростають нові молоді сумки. Парафізи можуть бути простими й розгалуженими, одноклітинними чи почленованими; здебільшого вони булавовидно потовщені вгорі і часто забарвлені. Вершки парафіз утворюють епітецій. Під гіменіальним шаром розташований гіпотецій з щільно сплетених гіф, забарвлений або безбарвний. У значної кількості лишайників слань утворює навколо диска кільцевий валик, так званий сланевий край, у якому завжди бувають гонідії[13].
Епіфітні лишайники- невідємний компонент всіх лісних екосистем. Це симбіотичні надорганізменні системи в яких гіфи гриба обплітають клітини одноклітинних водоростей, отримують від них поживні речовини, а самі в свою чергу забезпечують ці клітини водою та мінеральними речовинами, необхідними для нормальної життєдіяльності, а також захищають грибні гіфи від екстремальних впливів середовища. Як вже зазначалось для людини лишайники можуть бути цікавими, як індикатори забруднення повітряного басейну. Чутливість епіфітних лишайників головним чином зумовлена відсутністю у них кутикули. Лишайникові угрупування на корі дерев як відомо, дозволяють виміряти забруднення повітря.
РОЗДІЛ 2. ФЛОРИСТИЧНИЙ СПЕКТР ЛІХЕНОФЛОРИ РОДУ КАЛОПЛАКА (CALOPLACA)
.1 Природна-кліматична характеристика регіону дослідження
Кривий Ріг знаходиться в південно-західній частині Дніпропетровської області та має таки географічні координати 47055’ північної широти, 33015’ східної довготи. Територія міста складає 407,3 км2, протяжність з півночі на південь 126 км, ширина до 20 км. Населення близько 709 тис. жителів [5, 7, 9, 10]. Місто розташоване у степовій зоні України, на злитті річок Інгулець і Саксагань, які входять до басейну р. Дніпро. Територія околиць розчленована численними балками (Зелена, Березнеговата, Червона, Макортова, Галахова, Лозоватка, Грушевата, Петрикова, Красна, Роковата, Суха, Гливата, Дубова, Вовча, Суслова, Кобальска, Калетіна, Крутий Яр та інші). Абсолютні позначки поверхні водоймищ коливаються від 30 до 160 м. Переважні позначки поверхні складають 50-100 м абс., мінімальні - характерні для заплавних ділянок річкових долин і складають 30-45 м абс.
Рельєф. Територія Криворіжжя розташована в межах морфоструктур різного порядку. За В.П. Палієнко (1989) регіон входить до складу Східноєвропейської полігенної рівнини (морфоструктура І-го порядку), виникнення якої обумовлене великою тектонічною структурою - Східноєвропейською платформою [26]. Морфоструктури ІІ-го порядку зумовлені доволі крупними тектонічними утвореннями - український кристалічний щит та Причорноморська западина. Морфоструктура ІІІ-го порядку тектонічними блоками, меншими за розмірами, площа яких змінюється від кількох десятків тисяч км2 до кількох десятків км2.В цілому, основним елементом морфоструктурного рельєфу на Криворіжжі є лесово-суглинисті височині та низовинні вододільні плато, які ускладнені різною морфоскульптурою, особливо флювіальною та суфозійною. При цьому, на території Криворіжжя розвинуті кілька генетичних типів природного морфоскульптурного рельєфу - флювіальний, суфозійний, гравітаційний, еоловий.
Криворіжжя відноситься до посушливих районів України. В середньому за рік територія регіону отримує 400-450 мм. опадів. Більш вологим є крайній північ Кривбасу, де випадає 450 мм опадів на рік. Північні та центральні райони мають 425-450 мм, а південна частина найменше - 400-425 мм. Максимальна кількість атмосферних опадів випадає на початку літа, самий вологий місяць - червень [29].
Ґрунти На Криворіжжі найбільш розповсюджені чорноземи звичайні мало гумусні, чорноземи звичайні середньогумусні, чорноземи південні, лучно-черноземні ґрунти, лучні ґрунти [29]. Чорноземи звичайні, малогумусні займають 67,5 % площі Криворізького природно-господарського району. На півночі переважають важко суглинисті, а на півдні - легко суглинисті малопотужні різновиди з вмістом гумусу в орному шарі в середньому 3,4 - 5,2 % ( з коливанням від 2,0 до 6,0 % ). Валові запаси гумусу для ґрунтів легко глинистого складу досягають 381 - 426 т/га, важко-суглинисті - 334 - 396 т/га. Під впливом антропогенних факторів запаси гумусу постійно зменшуються. У південній частині ареалу цього роду ґрунтів спостерігаються деякі риси характерні для чорноземів південних ( білозерна на глибині 80 - 85 см, грудкувато-горіхова структура, значна ущільненість горизонту В ). Оскільки ґрунтовий процес у другій половині голоцену був напрямлений від темно-каштанових ґрунтів до південних, а потім до звичайних чорноземів з приростом 4,1 мм за 100 років, то відмічені риси...