Я познаю мир. Ботаника
Шрифт:
Чем хуже, тем лучше
Лишайниковый ковер можно встретить далеко не везде. Массово лишайники разрастаются только там, где условия среды настолько суровы, что сильной конкуренции со стороны более совершенных претендентов на жизненное пространство ожидать не приходится. Каменистые осыпи, неприютные скалы и склоны гор, безлесные пространства тундры, сухие сосновые боры на песчаных почвах – вот владения лишайников, здесь они чувствуют себя настоящими хозяевами жизни. Это – настоящие экстремалы, и их девиз «Чем хуже, тем лучше»!
Там, где условия для роста и развития, казалось бы, более
Однако, с другой стороны, лишайники – одни их самых выносливых и стойких организмов. Они распространены в природе необычайно широко – от жарких пустынь до Антарктиды. Всего в Антарктиде насчитывается 350 видов лишайников, и из них 7 видов встречаются почти до самого Южного полюса! Правда, не на льду, а на выступающих скалах. Лишайники могут выдерживать жесткое солнечное облучение, полное высыхание, сильное нагревание и суровые холода. Кстати, цветковых растений в Антарктиде всего 3 вида, и те на побережье. Из них только два представителя семейства гвоздичных – аборигены, а еще один вид – мятлик луговой – попал на ледяной материк совсем недавно вместе с людьми.
Как могут лишайники выживать в таких суровых условиях, которые непригодны для других организмов? Во–первых, лишайники способны длительное время обходиться без воды. Обезвоженное тело лишайника полностью пересыхает, и организм впадает в полубезжизненное состояние анабиоза. Спящий в анабиозе лишайник гораздо более устойчив к облучению, перегреванию и переохлаждению. Происходит так из–за того, что внутренняя кора лишайника, высыхая, становится толстой и непрозрачной, преграждая путь солнечному свету. Влажный лишайник разрушается ярким светом и экстремальными температурами, которые в сухом виде для него не опасны.
Мятлик луговой
Большую часть своей жизни лишайники пребывают в почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет всего 2–10% сухой массы. В таких условиях фотосинтез в клетках водорослей полностью прекращается, а значит, прекращается и рост всего лишайника. Во многих местах, где живут неприхотливые лишайники, фотосинтез возможен только по нескольку часов в день несколько месяцев в году, когда влажность воздуха относительно высока. Следствие этого – очень низкая скорость роста лишайников; их радиус увеличивается всего на 0,1–10 мм в год.
Интересно, что слоевища многих антарктических лишайников окрашены в черный или другой темный цвет. Как известно, условия в Антарктике очень суровы не только потому, что здесь растениям приходится переносить постоянное воздействие мороза, но потому, что здесь фактически нет доступной воды. Среднегодовая температура ледяного континента –16°С, летом днем она поднимается выше нуля, а ночью вновь падает
Температура тоже не играет в жизни лишайников особенно большой роли. В пустыне они легко переносят ежедневное нагревание до +50–60°С, а полярной зимой хорошо себя чувствуют при температуре –40–50°С и даже ниже. Если большинство растений могут фотосинтезировать в узких границах температуры от 0°С до +30°С, то у лишайников нижний температурный предел, при котором возможен фотосинтез, равен –7–13°С, а в Антарктике у них наблюдалось поглощение углекислого газа (а значит, и фотосинтез) при –25°С! Правда, интенсивность фотосинтеза, т. е. количество образованных органических веществ в единицу времени, у лишайников даже в оптимальных условиях намного ниже, чем у высших растений. Например, картофель за одно и то же время синтезирует в 16 раз больше сахаров, чем лишайник. Значит, скорость роста лишайника так мала не только из–за того, что большую часть жизни он проводит в неактивном состоянии, но еще и из–за очень низкой эффективности фотосинтеза. Что ж, стахановские рекорды по производству сахаров лишайникам, конечно, не по плечу, зато в конкурсе выживания в экстремальных условиях они наверняка взяли бы первый приз.
Слишком медленный рост слоевища не дает возможности лишайникам расти в более или менее благоприятных местообитаниях, так как там им приходится конкурировать с быстрорастущими мхами и цветковыми растениями. Поэтому любые мало–мальски пригодные для жизни растений почвы для лишайников заказаны. Остаются голые, лишенные
Почвенного слоя скалы и валуны, поваленные стволы, кора деревьев и бросовые, бедные пи^ тательными веществами почвы. Но то, что не подходит растениям, лишайников как раз устраивает. Недостаток минеральных веществ их не смущает – при таком медленном росте их требуется совсем немного, поэтому даже на самых бедных почвах лишайники чувствуют себя прекрасно.
Совсем другое дело – голые скалы, где растворенных минеральных веществ нет совсем. Здесь лишайник выручают лишайниковые кислоты – плод совместного творчества гриба и водоросли. Кислоты вымываются из слоевища с водой и эффективно растворяют каменный субстрат, на котором поселился лишайник. Лишайник впитывает полученный раствор всей поверхностью слоевища и, таким образом, восполняет недостаток минеральных веществ. Большинство лишайников не останавливает даже недостаток азотистых соединений. Ведь в состав многих из них входят не только водоросли, но и цианобактерии (см. с. 15), способные к фиксации атмосферного азота.
Таким образом поколение за поколением лишайники постепенно разрушают твердую каменную породу. Конечно, ее разрушение происходит не без помощи ветра, воды и перепадов температур – лишайники только ускоряют этот процесс. Но без их помощи было бы невозможно начальное накопление перегноя.
Остатки слоевищ лишайников разлагаются с помощью бактерий, становясь основой для формирования тонкого слоя почвы, на котором позже поселятся мхи, а затем и другие растения.