Hvad Er Lichens?

{h1}

En lav er en sammensat organisme bestående af en svamp og en alger, der fungerer i et symbiotisk forhold.

En lav, eller lavet svamp, er faktisk to organismer, der fungerer som en enkelt, stabil enhed. Lichens omfatter en svamp, der lever i et symbiotisk forhold med en alge eller cyanobakterie (eller begge dele i nogle tilfælde). Der er omkring 17.000 arter af lav i hele verden.

Hvorfor danne en dobbelt organisme?

Svampe er ude af stand til fotosyntese, fordi de mangler det grønne pigment chlorophyll. Det vil sige, svampe kan ikke høste lysenergi fra solen og skabe deres egen næring i form af kulhydrater. I stedet skal de søge udefra fødekilder. De absorberer ernæring fra organiske stoffer, det vil sige carbonholdige forbindelser som kulhydrater, fedtstoffer eller proteiner.

På den anden side kan alger og cyanobakterier udføre fotosyntese, som ligner planter. Faktisk er chloroplaster, som er stedet for fotosyntese i jordplanter, tilpassede former for cyanobakterier. (Disse tidlige cyanobakterier blev opslugt af primitive planter celler engang i den senlige proterozoiske, eller i den tidlige Cambrian periode, ifølge University of California Museum of Paleontology.)

Så når en svamp, som er den dominerende partner i dette forhold, forbinder med en alga (normalt fra de grønne alger) eller cyanobakteriet for at danne en lav, giver den sig konstant adgang til en kilde til næring. Svampen styrer foreningen på en måde, som man kunne betragte som landbrug, sagde Robert Lücking, kurator ved Botanisk Have og Botanisk Museum i Berlin, Tyskland og forskningsassistent på Integrative Research Center på Field Museum i Chicago. Han beskrev det som den kontrollerede vækst af en carbonforsyningsorganisme, ligesom vi vokser hvede, ris eller kartofler. Han tilføjede, at cyanobakterier også giver svampe med den ekstra fordel ved kvælstoffiksering. Dette er den biokemiske reaktion, hvor atmosfærisk nitrogen omdannes til ammoniak, en mere anvendelig form af elementet. Til gengæld beskytter alger og cyanobakterier et beskyttet miljø, især fra skadelige ultraviolette stråler. Svampe danner ofte en beskyttende cortex [eller skal] med pigmenter, som absorberer ultraviolet lys, siger Lücking.

Endelig, som lav, svampe, alger og cyanobakterier kan leve i miljøer, som de ikke kunne leve i ellers. Lücking bemærkede, at varme og kolde ørkener såvel som udsatte overflader er gode eksempler på sådanne miljøer. [Galleri: Weird World of Lichen: Alt men almindeligt]

nomenklatur

Svampekomponenten i en lav er kendt som "mycobiont", og algen eller cyanobakterisk komponent er kendt som "photobiont". Det videnskabelige navn på en lav er det samme som mycobiontets uanset fotobiontets identitet. På hans hjemmeside dedikeret til laven, Alan Silverside, nu pensioneret fra University of the West of Scotland, giver eksempelet på svampen Sticta canariensis. Denne svamp er i stand til at danne to forskellige lavenforeninger med en alge og cyanobacterium, men begge lav benævnes Sticta canariensis. "Hvis svampesorten forbliver den samme, så gør det også navnet på laven, selvom lavens udseende varierer," siger Silverside.

Det er sådan, hvordan tidlige flammer måske kunne se ud som 250-300 millioner år siden.

Det er sådan, hvordan tidlige flammer måske kunne se ud som 250-300 millioner år siden.

Kredit: Robert Lücking

Struktur

Den vegetative del af en lav, kendt som thallus, er ukendt i ikke-licheniserede svampe, ifølge Lücking. Det er thallus, der giver lavene deres karakteristiske ydre udseende. Lichen Thalli kommer i mange forskellige former. Eksempler på Silversides sider omfatter foliose lav, som ser fladt og bladret ud; fruticose lav, som har et wiry, tufted udseende; squamulose lichen, som har flad, overlappende skalaer; og skorpeflåden, som som navnet antyder, danner en tæt vedhæftet skorpe over den overflade, den befinder sig i.

Generelt forekommer indersiden af ​​lichen thallus stratificeret, med mycobiont og photobiont celler arrangeret i lag. Ifølge U.S. Forest Service er det ydre lag eller cortex sammensat af tykke, tæt pakket svampeceller. Dette efterfølges af et segment med photobiont (enten grønne alger eller cyanobakterier). Hvis en lav har både en alge og en cyanobakteriel partner, kan cyanobakterierne ses i små rum over den øvre cortex. Det sidste lag er medullaen, med løst arrangerede svampeceller, der ligner filamenter.

Udvidelser under medulla, som kaldes basale vedhæftede filer, gør det muligt for flåder at klæbe til forskellige overflader. Typiske basale vedhæftede stoffer omfatter rhiziner, der er svampefibre, der strækker sig fra medullaen, og en enkelt central struktur kaldet holdfast, der spærrer sig på klipper. Skovtjenesten giver eksemplet på en foliose lav kaldet navleblodsen, hvor holdfasten ligner en navlestreng.

Som en undtagelse til den generelle thallusstruktur har geléfugle ikke en lagdelt eller stratificeret thallus. Mycobiont- og photobiont-komponenterne sidder sammen i et enkelt lag. Som et resultat ligner geléløg som gelé; for eksempel, Collema auriforme.

Udseende

Når det er tørt, tager laven simpelthen på sig mycobiontets (svampens) farve eller kan være kedelig og grå. Men når de er våde, bliver de helt forvandlet. Dette skyldes, at svampecellerne i den øvre cortex bliver gennemsigtige, og farverne på algerne eller cyanobakterierne kan skinne igennem.Grønalger skænker lavene med en lysegrøn farve, mens cyanobakterier giver nuancer af mørkegrøn, brun eller sort, ifølge skovtjenesten.

Photosymbiodeme med grønne [alger] lobes vokser fra cyanobakterielle dem.

Photosymbiodeme med grønne [alger] lobes vokser fra cyanobakterielle dem.

Kredit: Robert Lücking

Forstå dynamikken

For mycobionten er foreningen med fotobionet "obligatorisk" eller en af ​​afhængighed. "Så vidt det vides, kan mycobionten ikke fortsætte i naturen uden lichenisering", fortæller Lücking til WordsSideKick.com. "Mycobionten er i sig selv kun en kort periode, når den spredes ved hjælp af svampesporer."

For at skabe og opretholde en stabil forening har evolution valgt for bestemte karakteristika inden for lavpartnerskabet. "Der er tre vigtige faktorer for etablering af lav: anerkendelse, accept og fitness af foreningen," sagde Lücking. "Alle tre antages at gennemgå et evolutionært valg og dermed blive optimeret."

Lücking uddybede begrebet anerkendelse ved at påpege, at mycobionten (svampen) ikke kun kan associeres med en given alg- eller cyanobakterie. Det søger aktivt fotobionet ved kemisk genkendelse. Acceptance sker, når de to lavenpartnere interagerer uden at påvirke hinanden negativt. "For eksempel, hvis algen anser svampen en parasit, vil den reagere med forsvarsmekanismer, som kan forhindre etableringen af ​​en stabil symbiose," sagde han. "Så i evolutionære termer har de to bionter 'lært', hvordan man interagerer indbyrdes, men på en måde, som svampen styrer interaktionen." Endelig bestemmes forholdet i forhold til sund vækst og reproduktiv succes. "Jo flere kulhydrater photobiont kan producere pr. Tidsenhed under givne betingelser, jo hurtigere bliver laven, og jo mere konkurrencedygtig er den," sagde Lücking. Han bemærker, at fitness og hvordan lichenpartnerne arbejder sammen er afhængige af miljøforhold.

Normalt, når en lichenforening er blevet etableret, skifter mycobionten ikke partnere. Som en undtagelse giver Lücking eksemplet på Sticta canariensis, et photosymbiodeme (en svamp der kan danne separate lav med forskellige fotobiotoner). I dette tilfælde associerer svampen med en cyanobakterie i skyggefulde, fugtige betingelser for at danne små, busklignende thalli. Men i tørre eller mere udsatte forhold associerer svampen i stedet med grønne alger til dannelse af store, flade lober. "Når forholdene ændrer sig over tid eller inden for kort afstand, ser du nogle individer, der starter som cyanobakterielle lavmer og derefter pludselig danner grønne lopper [ved at forbinde med grønne alger]," sagde han. "Så det samme svampe individ kan skifte partnere ad hoc."

Hvad er ikke en lav?

Det er vigtigt at huske, at enhver forbindelse mellem en svamp og alger eller cyanobakterier ikke automatisk regner som lichenisering. "I lavforeninger er svampen i stand til at danne strukturer ukendt i ikke-licheniserede svampe - Thallusen - og svampen påvirker og ændrer også fotobiontets morfologi," fortæller Lücking til WordsSideKick.com. "Derfor er svamp-algeforeninger, hvor dette ikke er tilfældet, ikke betragtet som lav." Han tilføjede, at det også er mistænkt, at visse ikke-fotosyntetiske bakterier er vigtige for lichenisering.

Mosser er heller ikke lav, ifølge skovtjenesten. Selvom ved første øjekast nogle kan overfladisk ligner en lav, er mos faktisk primitive versioner af planter og er i stand til uafhængig fotosyntese.

Betydning

Lichens er nøgleaktører i en række miljøprocesser. For eksempel deltager cyanobakterielle fotobionter i nitrogenfiksering. Lichens bidrager også til et fænomen kendt som biologisk forvitring. Laven mycobionts kan nedbryde sten og frigive mineraler ved at producere visse kemikalier. Lichens kan også forstyrre stenfladerne simpelthen ved fysisk tilknytning til dem og ved udvidelsen og sammentrækningen af ​​deres thalli, ifølge en artikel i 2000, der blev offentliggjort i tidsskriftet Catena.

Vejrtrækning kan føre til eventuel nedbrydning af klipper i henhold til artiklen. Selv om dette er en ulempe, især når laverne vokser ved at bygge sten, er det også et vigtigt skridt for dannelsen af ​​primitive jordbund. Når laverne nedbrydes, giver det organiske materiale, der efterlades, sammen med partikler af sten og støv, der er fanget af thalli materiale til udvikling af primitive jordbund.

Lægarten Cladonia rangiferina, der almindeligvis kaldes rensdyr, er en vigtig kilde til vinterfoder til de fleste nordamerikanske kariboupopulationer og nøglekomponenter i en vinterdiæt (undtagen i områder med lavt snedække eller med milde vintre) ifølge skovtjenesten.

Endelig er lavene fremragende indikatorer for forurening. Ifølge skovtjenesten kan laverne absorbere forurenende stoffer som tungmetaller, kulstof og svovl i deres thalli. Udvinding af disse forurenende stoffer giver en indikation af niveauerne i atmosfæren. Denne proces er kendt som lichen biomonitoring.


Video Supplement: ⟹ lichen | Flavoparmelia caperata | Does Lichen kill trees 2018.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com