ТМКОУ «Диксонская средняя общеобразовательная  школа»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ  

РАБОТА

ТЕМА: «Что такое лишайники?

 Их роль в жизни людей»

                                       Работу  выполнил

                                    Кравченко Никита,

                                         ученик 4 класса,

                      ТМБОУ «Диксонская СОШ»

                                      Руководитель:

                     Хомяченко Елена Александровна

ТМБОУ «Диксонская СОШ»

Г.п. Диксон, 2011г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        2

1.Биологическая характеристика лишайников…………………… …….3

2. Роль лишайников………………………………………………………. ….5

3.  Лишайники - индикаторы загрязненности воздуха        7

4. Качественная оценка загрязненности воздуха с помощью

лишайников……………………………………………………………………8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        9

Литература        10

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………………… ……. 3 стр.

Исследовательская часть

Биологическая характеристика лишайников…..…………………………………………………… ………………………………………4 стр.

Роль лишайников …..…………………………………………………………………………………...6 стр.

Лишайники – индикаторы

 загрязненности воздуха….. ………………………………………………………………………...8 стр.

Качественная оценка загрязненности воздуха с помощью лишайников….…………………………………………………………………………………………….8 стр.

Определение лишайниковых зон ………………………………………………………………9 стр.

Заключение.………………………………………………………………………………………………11 стр.

Это интересно……………………………………………………………………………………………12 стр.

«Знаете ли вы…»………………………………………………………………………………………..12 стр.

Список литературы …………………………………………………………………………………..11 стр.

Введение

Мимо малого мира проходишь ты как посторонний.
Сев на камень, вглядись в удивительный микрорельеф.
На лесном валуне - между мхами - причуды кладонии.
Эти формы познай, их фантастику запечатлев.

Будто явлен в модели нам образ другой биосферы!
Вот лишайник - как рюмочка, рядом - как гранистый лед.
А наросты цетрарий похожи на дебри Венеры,
Через эту чащобу торопится жук-вездеход.

Без лишайников Север всю прелесть бы сразу утратил,
Потому изучаю палитру задобренных скал.
Ю. Лунник

Каждый житель Севера встречался с этими удивительными и неприхотливыми растениями, как только выбирался в лес или горы. Повсюду – на почве, камнях, старом валежнике, на стволах и ветвях деревьев растут настоящие первопроходцы ЛИШАЙНИКИ. Местами они образуют такой сплошной покров, что невозможно сделать шаг, чтобы не наступить. Лишайники очень разнообразны по форме – это и всевозможные пятна и корочки на камнях, ажурные кустики, образующие обширные ковры и маты на почве, или скопления миниатюрных «рюмочек», облепляющие старые пни и валежник; многие лишайники в виде тонких бледно-зеленых или темно-коричневых прядей свисают с ветвей деревьев, или в виде разнообразных  лопастинок, чешуек и бородавочек поселяются на веточках елей и сосен; часто крупными изящными лопастями укрывают моховые кочки или замшелые валуны и основания стволов деревьев. Цветовая раскраска также многообразна – лишайники часто могут быть и серыми невзрачными, но нередко они ярко-желтые или оранжевые, от ржавых до ярко-красных, зеленые или темно-коричневые, порой белые со всевозможными оттенками или темные – почти черные.
      Кто  эти такие диковинные растения – лишайники? Такой вопрос я задавал родным и знакомым. Но точного ответа не получал.  Как-то я услышал, что лишайники - индикаторы загрязнения воздуха. Это и подтолкнуло меня провести исследование.

Цели

Целью данной исследовательской работы является изучение, определение  и выявление влияния окружающей среды на рост, и развитие лишайников.

Задачи работы

-по литературным источникам познакомиться с биологией лишайников, их ролью в природе и жизни человека; 

- углубить знания о видовом разнообразии, распространении и экологии лишайников;

- сравнить разнообразие и количество лишайников  в г. Норильске и г.п. Диксон;

- убедиться на практике, что лишайники плохо переносят загрязнения воздуха;

- по видовому составу определить степень загрязнения воздуха в  г. Норильске и г.п. Диксон;

- обобщить полученные результаты и сделать выводы.

Методы

1. анализ литературы
2. сравнительный и сопоставительный анализ
3. изучение видового разнообразия при полевом и экспериментальном  наблюдении, проводимом с учетом различных показателей и признаков (присутствие-отсутствие видов, покрытие, размеры слоевища, жизненность, плодоношение, вегетативное размножение и т.д.) работа с дополнительной литературой
4. работа с Интернетом

Теоретическая значимость  работы определяется тем, что в ней на основе биологического анализа лишайников обосновывается преимущество использования данного растения в мониторинге загрязнения воздушной среды.

Практическая значимость  работы обусловлена возможностью использования полученных результатов на уроках «Мир вокруг нас», при изучении темы «Тундра» и биологии в процессе изучения симбиотических организмов.

Объект  исследования – лишайники.

        ЗАГАДКИ

                                                                              1.Свыклась водоросль с грибком,

 зацепилась за кору и пришлась ко двору.

1. Удивительное дело – как дружны зелёный с белый!
   Друг за друга отвечают, и друг друга выручают.

Биологическая характеристика лишайников

Как организмы лишайники были известны ученым и в народе задолго до открытия их сущности. Еще великий Теофраст (371 – 286 до н. э.) «отец ботаники», дал описание двух лишайников – уснеи (Usnea) и рочеллы (Rocella). Постепенно количество известных видов лишайников возрастало. В XVII веке было известно только 28 видов. Французский врач и ботаник Жозеф Питтон де Турнефор в своей системе выделил лишайники в отдельную группу в составе мхов. Хотя к 1753 году было известно свыше 170 видов, Карл Линней описал только 80, охарактеризовав их как «скудное крестьянство растительности», и включил вместе с печёночниками в состав «наземных водорослей».

Но началом лихенологии (науки о лишайниках - 1803 год) по праву считается Эрик Ахариус, ученик Карла Линнея. Он  выделил лишайники в самостоятельную группу и впервые систематизировал 906 описанных на то время видов.

В то время как уже многие столетия и даже тысячелетия человеку были известны сотни видов деревьев, трав и кустарников, окружающих его, и приносящих необходимые для жизнедеятельности пищу, сырье для тканей и строительный материал, еще долгое время ученым оставалась непонятой природа этих организмов. Тайну этих "растений-сфинксов", как назвал их замечательный русский ботаник К.А.Тимирязев, ученые долго не могли разгадать. Русское название лишайники получили за визуальное сходство с проявлениями некоторых кожных заболеваний, получивших общее название «лишаи».  Латинское название происходит от греческого (лат. Lichen) и переводится как бородавка, что связано с характерной формой плодовых тел некоторых представителей.

         Лишайники относили то к водорослям, то к грибам, и даже ко мхам (многие обычные люди, не специалисты-ботаники, до сих пор называют лишайники мхами); был период, когда они выделялись в отдельную таксономическую группу Lichenes. Отчего же такие сложности? Дело в том, что лишайник сам по себе как единый организм – это уникальное явление природы. В нем совместно сосуществуют несколько совершенно разных организмов, взаимно обеспечивающих проживание друг друга. Чаще всего это партнерство образовано двумя организмами – грибом и водорослью (обычно зеленой или редко сине-зеленой бактерией – цианобактерией), но иногда могут встречаться 3 и даже 4 компонента. Но в теле одного вида лишайника всегда присутствует только один микобионт (гриб), остальные – фотобионты (водоросли и/или цианобактерии). Поэтому долго не удавалось ученым определиться с природой этих организмов. Современная наука систематика помещает лишайники все-таки в царство грибов, поскольку основная функция – размножение – остается за грибным компонентом – микобионтом. В связи с этим, одно из современных названий лишайников, используемых в научной литературе, – это лихенизированные грибы.
      Известно, что грибы – гетеротрофные организмы, т. е. они способны только потреблять органическое вещество (за счет которого и живут). Но лишайник, как организм в целом, тем не менее, является автотрофным, так как живет за счет органических веществ, вырабатываемых самостоятельно. Это связано с тем, что лишайник кроме грибного партнера включает также водорослевый – фотобионт, который способен на свету фотосинтезировать и производить органические вещества, идущие на жизнеобеспечение как самого фотобионта, так и микобионта. Этот союз гриба и водоросли и позволяет существовать автотрофно целому организму. О природе и механизмах взаимоподдерживающего или взаимовыгодного партнерства современным ученым известно достаточно много. Можно уточнить, что тело лишайника, которое мы видим (называется по-научному «таллом» или «слоевище»), – это внешняя оболочка, образованная грибным партнером, внутри которого укрыты водоросли (тем самым предохраняемые от чрезмерного высыхания и агрессивных факторов внешней среды). Поскольку питаются лишайники как автотрофные организмы самостоятельно продуктами фотосинтеза фотобионта, для этого им достаточно солнечного света и присутствия влаги, которую внешней (грибной) оболочкой лишайник впитывает как губка из атмосферы – это и капли дождя, и туман, и просто насыщенный влагой воздух.

          Кроме того, что лишайники являются первопроходцами. Они как пионеры первыми поселяются на безжизненном минеральном грунте, голых камнях, валунах и скалах, постепенно разрушая их поверхность, подготавливая тем самым почву для более требовательных к плодородию высших растений. Они также признаются одними из древнейших на суше растительных организмов, возникших в то время, когда образовались устойчивые связи между первыми наземными водорослями (или цианобактериями) и грибами. Первые более или менее надежно задокументированные находки ископаемых талломов, с большой долей вероятности принадлежащие лишайникам, имеют раннедевонский (около 480 млн. лет назад) и даже докембрийский возраст (почти 600 млн. лет) (Nash III, 2008). В Арктике были найдены экземпляры РИЗОКАРПОНА ГЕОГРАФИЧЕСКОГО, возраст которых – 4,5 тыс. лет. В 1981 г. было установлено, что возраст некоторых арктических лишайников как минимум 10 тыс. лет.
      Всего на Земле известно более 25 тыс. видов лишайников. Распространены они по всей суше от полярных пустынь до тропических лесов. При этом лишайники бывают настолько неприхотливыми, что растут там, где другие растения просто не могут выжить – в крайне суровых полярных и высокогорных пустынях, в которых лежат вечные снега, не бывает лета и лишь оголенные ветрами камни и скалы могут оставаться открытыми. Три четверти всех видов лишайников – это довольно микроскопические организмы, изучение которых без специальных оптических приборов невозможно. Большинство видов лишайников в северных широтах – крайне медленно растущие, за год способны прирастать всего на 0,1–2 мм, редко на 3 мм. Например, альпийский лишайник умбиликария за 200 лет вырастает всего на 1 мм. Но, несмотря на медленный рост, некоторые лишайники при длительных стабильных условиях могут вырастать за несколько столетий или даже 1–2 тысяч лет до огромных размеров, достигая 1-2 м в диаметре.

Лишайники – многолетние растения. Обычно возраст  взрослых слоевищ, которые можно увидеть где-нибудь в лесу на стволе деревьев или на почве, составляет не менее 20 – 50 лет. В северных тундрах возраст некоторых кустистых лишайников рода кладония достигает 300 лет. Есть среди них и сверхдолгожители, возраст которых 3000 лет.

Облик этих растений причудлив и разнообразен. Известны палочковидные, кустистые, листоватые, плёнчатые, клубкообразные, «голые» и густо покрытые чешуйками (филлокдадиями) лишайники, имеющие слоевище в виде булавы и плёнки, бороды и даже «многоэтажных» башен.

В зависимости от внешнего облика различают три основных морфологических типа: накипные, листоватые и кустистые лишайники.

Роль лишайников

        Большинство лишайников издавна считалось бесполезным. Однако наши взгляды со временем меняются и все больше людей проникаются убеждением, что в природе бесполезных животных, насекомых и растений не бывает, все взаимосвязано и подчинено принципу целесообразности, уничтожение одного компонента влечет за собой выпадение и других составляющих. Так и лишайники, как многие другие организмы, занимая свою экологическую нишу, играют важную роль в нормальном функционировании единой живой биосферы. В арктических тундрах и высоко в горах они являются строителями растительных сообществ, а в лесах, образуя ярусные и внеярусные группировки, повышают эффективность использования солнечной энергии и участвуют в круговороте веществ, разлагая минеральные и органические вещества.

Будучи одним из основных напочвенных растений тундровой зоны, некоторые лишайники (кладонии и цетрарии) являются главным кормовым растением для северных оленей. Олени обладают способностью чувствовать запах лишайников и сквозь снеговой покров, из-под которого они их достают, разгребая снег копытами. При кормежке олени скусывают лишь верхушки кустиков кладоний и цетрарии, и лишайники продолжают свой рост. Однако растут они медленно, и для восстановления пастбищ требуется от 10 до 30 лет. Поэтому в оленеводческих хозяйствах Севера ведется плановое использование лишайниковых пастбищ с учетом их возобновления. Лишайники используют в пищу и другие животные; например, свиньи и овцы охотно поедают кладонию листоватую, кладонию оленевидную и др.

В Японии употребляется в пищу и даже служит предметом экспорта в страны Юго-Восточной Азии растущий на скалах листоватый лишайник гирофора съедобная (Gyrophora esculenta). Съедобен и лишайник аспицилия съедобная (Aspicilia esculenta), растущий в степной и полупустынной зонах. Он содержит до 55-65% щавелевокислого кальция. Во время долгих странствий древнееврейского народа по пустыне (они продолжались, согласно Библии, сорок лет) люди вначале сильно бедствовали от нехватки пищи. Но после месяца невзгод, проснувшись как-то утром, они обнаружили на земле непонятный налёт, похожий на крупу или иней. Впервые увидев его, люди удивлённо стали спрашивать друг у друга: «Манна?» (В переводе на русский — «Что это?») Манна (так и назвали этот налёт) оказалась съедобной, её мололи, толкли в ступах, варили в горшках или пекли из неё лепёшки. Все сорок лет странствий, говорится в книге Библии «Исход», каждое утро евреи собирали принесённую ветром или упавшую с неба манну, «небесный хлеб», что помогало им прокормиться в пустыне. (Отсюда и произошло выражение «манна небесная»). Современные учёные считают, что речь идёт, вероятно, о комочках лишайника аспицилии съедобной, которые называют лишайниковой манной. Обитает этот лишайник в пустынях, степях, засушливых горных областях. Серые или бурые комочки аспицилии переносит ветер на далёкие расстояния, они могут выпадать в виде лёгкого дождя, оседают в низменных местах в виде наносов.

В результате взаимодействия гриба и водоросли, составляющих организм лишайника, образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые вещества, или лишайниковые кислоты.  Лишайниковые кислоты не только тормозят, но и стимулируют рост некоторых организмов. В тех местах, где произрастают лишайники, прекрасно чувствуют себя многие почвенные микроскопические грибы и бактерии.

Лишайниковые кислоты имеют горький вкус, поэтому едят их только некоторые улитки и северные олени, которые очень любят ягель, тундровую кладонию.

В тяжёлые голодные годы люди часто при выпечке хлеба добавляли измельчённые в муку лишайники. Для удаления горечи их предварительно обдавали кипятком.

Лишайники издавна были известны как источник получения полезных химических веществ. Более 100 лет назад лихенологии обратили внимание на то, что под воздействием растворов йода, щёлочи и белильной извести окрашиваются в разные цвета. Лишайниковые кислоты в воде не растворяются, но растворяются в ацетоне, хлороформе, эфире. Многие из них бесцветны, но есть и окрашенные соединения: желтые, красные, оранжевые, фиолетовые.

На Севере России их до сего момента используют как красители.

В медицине лишайники применяли ещё древние египтяне за 2000 лет до нашей эры. Их кислоты обладают антибиотическими свойствами.

Карл Линней в1749 году упоминал о семи лекарственных видах лишайников. Из пармелии скальной в то время делали тампоны для остановки кровотечения из носа, из кладонии красноплодной готовили средство от кашля. С успехом применяли препараты для лечения кожных заболеваний, ожогов, послеоперационных ран.

Лекарственные препараты цетрарии исландской используют как в официальной, так и народной медицине для лечения заболеваний верхних дыхательных путей, бронхиальной астмы, туберкулеза, инфекционных заболеваний кожи, гнойных ран и ожогов. Во многих странах, в том числе и в России, готовят лечебные сиропы и пастилки.

Фармакологические исследования показали, что натриевая соль усниновой кислоты обладает бактериостатическими и бактерицидными свойствами относительно стафилококков, стрептококков и бактерии субтилис. Её отвар поднимает тонус организма, регулирует деятельность желудка, лечит заболевания дыхательных путей. Лекарственный препарат натрия уснинат был разработан в Ботаническом институте им. В.Л. Комарова в Петербурге и в честь этого института назван бинаном. Бинан на пихтовом бальзаме заживляет ожоги, а спиртовой раствор помогает при ангине.

Самое неожиданное применение в парфюмерии, хотя и было это известно в 15 – 18 веке. В древнем Египте из них получали порошок, который использовали для приготовления пудры.

Лишайниковые кислоты, полученные из разных видов пармелий, еверний и рамалин, обладают способностью фиксировать запахи, поэтому их и сегодня используют в парфюмерной промышленности. Спиртовой экстракт из лишайников (ризиноид) добавляют в духи, одеколоны и мыла. Из широко распространенного лишайника эверния сливовая («дубовый мох») извлечено вещество резиноид, обладающее ароматическими свойствами и являющееся хорошим закрепителем аромата. Этот препарат заменяет соответствующее импортное сырье для парфюмерной промышленности. К духам, в состав которых входит резиноид, относятся «Шипр», «Кристалл», «Кремль», «Кармен», «Маска», «Свежее сено» и др. Этот же лишайник и реже другой вид — эверния шелушащаяся — применялись в странах Северной Африки для ароматизации хлеба и чтобы он долго не черствел.

Лишайники имеют не только пищевое значение в природе. Некоторые виды птиц и мелких лесных животных, например, зяблик, ржанка, белка, строят из лишайников свои гнезда.

Лишайники - индикаторы загрязненности воздуха

Лишайники любят густые туманы. Однако ни в жаре, ни в холоде не могут жить без кристально чистого воздуха. Стоит только атмосфере быть чуть-чуть загрязнённой, как лишайники гибнут все до единого. Этот исключительно выносливый организм служит лучшим “индикатором” чистоты воздуха. Они в качестве организма-индикатора используются в мониторинге загрязнения атмосферы. Наиболее резко лишайники реагируют на сернистый газ, который, возможно, быстро разрушает и без того небольшое количество их хлорофилла. Кроме того, эти организмы способны связывать тяжёлые металлы из окружающей среды и накапливать их в своём слоевище. Лишайники используются для контроля над выпадением радиоактивных осадков, особенно в тех районах, которые трудно обследовать другими средствами.

Лишайники по-разному реагируют на загрязненность воздуха: некоторые из них не выносят даже малейшего загрязнения и погибают, другие, наоборот, чаще живут в городах и прочих населенных пунктах, хорошо приспособившись к соответствующим антропогенным условиям. Изучив свойства лишайников, можно использовать их для общей оценки степени загрязненности окружающей среды, особенно атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии — лихеноиндикация.

В лесу можно заметить лишайники, растущие на стволах деревьев, — большие светло- серые пятна пармелий и гипогимний, свисающие с веток «бороды» уснеи, бриории и др. Они нередко покрывают более половины поверхности ствола и ветвей. Если же пройти через городской парк, то можно обнаружить лишь маленькие фрагменты слоевищ в трещинах коры.

Различия между списками видов лишайников естественных и культурных ландшафтов были замечены уже лихенологами 19-го столетия. Не имея точных данных относительно экологических условий (климат, состав воздуха и пр.) городов, они могли только предполагать, что часть лишайников чувствительна к определенным городским условиям, вероятно, к составу воздуха. В дальнейшем было установлено, что различные виды лишайников действительно обладают разной чувствительностью. Одни растут только в естественных, не тронутых культурой ландшафтах, другие переносят умеренное влияние цивилизации, сохраняясь в небольших поселках, селах и пр., а третьи способны расти и в крупных городах, по крайней мере, на их окраинах.

Видовой состав лишайников в разных частях городов (в центре, в индустриальных районах, в парках, на окраинах) оказался настолько различным, что ученые стали в пределах городов выделять так называемые «лишайниковые зоны». Впервые они стали выделяться в городах Западной Европы, где стали различать:

- лишайниковую «пустыню» (центр города с сильно загрязненным воздухом и фабричные районы): лишайники почти совсем отсутствуют;

- зону «соревнования» (части города со средней загрязненностью воздуха): видов лишайников мало, они отличаются пониженной жизнеспособностью;

- «нормальную» зону (периферийные районы города): встречаются многие виды лишайников.

Качественная оценка загрязненности воздуха с помощью лишайников

1. Практическое исследование.

Для исследования я выбрал Диксон, посёлок в котором я живу, и в котором нет ни какой индустрии.   Для сравнения выбрал  г. Норильск. Городская среда существенно отличается от естественной природной среды. Г. Норильск не исключение, хотя и во многом зависим от природных условий, но в нем сформирован присущий только ему микроклимат и состав атмосферного воздуха. На эту особенность следует обращать внимание, потому что своеобразный микроклимат «диктует свои условия» процессам жизнедеятельности городских растений, животных и человека.

Норильск  - никельная столица России. Никельный и медный заводы  выделяют в атмосферу выбросы оксида никеля, оксида меди, оксида кобальта, выбросы свинца, диоксида серы, оксида углерода, огромное количество смесей оксидов азота и угарного газа. Выбросы вредных веществ не только загрязняют окружающую среду, но и ухудшают экологию города, нанося ущерб здоровью людей.

Цель: определить и сравнить наличие лишайников на территории г.Норильска и посёлка Диксон,  сделать вывод о загрязненности воздуха кислотными токсинами в этих районах.

Объект изучения:   лишайники

Гипотеза: главным ограничивающим фактором для постоянного поселения большинства лишайников, а затем их дальнейшего нормального развития является атмосферное загрязнение. Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньше встречается  видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и других субстратах и тем ниже их жизнеспособность.

Определение лишайниковых зон

Загрязнители воздуха нарушают пигментную систему фотосинтеза, окисляя хлорофилл, и нарушая процесс транспорта органических веществ.

Степень загрязнённости воздуха можно определить по следующим показателям:

1. лишайниковая пустыня – полное отсутствие лишайников

2. зона соревнования – лишайниковая зона бедна

3. нормальная зона – встречаются многие виды лишайников

Степень загрязнения воздуха оценивают по обилию различных лишайников

Чувствительность к атмосферным загрязнителям

Ход  работы:

1. Сначала я выбрал районы, в которых будут заочно проводиться исследования;
2. С помощью литературы и Интернета, я провел исследование на наличие лишайников в выбранных районах;
3. Все обнаруженные виды лишайников я классифицировал на группы;
4. После я провел оценку степени нарастания лишайников на камнях, стенах домов и т.д.
5. Полученные результаты я занес в таблицу.

С помощью литературы, Интернета, собственных наблюдений, я обнаружил, что на

территории  посёлка Диксон, и ближайших его окрестностях встречаются такие лишайники, как:  кладония,  охролехия,  ризокарпон,  сферофорус,  веррукария чернеющая, гематомма ветровая, цетрария,  леканора разнообразная,  сферофорус  ломкий, гипогимния  вздутая,  нефрома  арктическая,  солорина  шафранная, беомицес  рыжий,  рамалина  волосовидная,  корникулярия  расходящаяся,  тамнолия червеобразная,  пертузария  шариконосная,  икмадофила,  пустошная, стереокаулон,  пельтигера  собачья и др.

Найденные мною лишайники, я классифицировал, и результаты занёс в таблицу.

Результаты практического исследования представлены в таблице

Изучив соответствующую литературу, использовав Интернет, я узнал, что на территории г. Норильска, лишайники не обнаружены.

Я провел  исследование территории от г. Норильска до г.п. Диксон, по определению степени загрязнения воздуха, используя простейший тест на чистоту воздуха по видовому составу лишайников.

Простейшая шкала для определения степени загрязнения воздуха

По лихенофлористическому списку в соответствии с таблицей: составляется карта загрязнений воздуха по видовому составу лишайников.

Шкала для определения степени загрязнения воздуха по лихенофлористическому списку

Заключение

        Изучение литературы по лихенологии доказало, что лишайники это растительные организмы, которые можно использовать в качестве индикаторов загрязнения воздуха. Это связано с особенностями их симбиотического строения.

Теоретические выводы дали мне возможность предположить, что ограничивающим фактором жизнедеятельности лишайников является загрязнение атмосферы.

Для подтверждения гипотезы и уточнения полученных выводов я провел практическое исследование.

В результате практического исследования  я пришёл к следующим выводам:

1. Чем сильнее загрязнен воздух на определенной территории, тем меньше на ней встречаются различные виды лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и других субстратах и тем ниже их жизнеспособность.

2. С увеличением загрязнения резко уменьшаются размеры лишайников.  

3. При повышении степени загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними листоватые, и последними накипные.

Таким образом, разные стадии загрязненности атмосферного воздуха могут быть оценены по видовому составу лишайников, изменению проективного покрытия видов, по морфологическому состоянию лишайников.

Ежедневно мы слышим предостережение об экологической опасности.

Однако призывы к спасению и защите природы останутся словами, если каждый человек не осознает главного: человечество стоит на пороге экологической катастрофы, здесь нет преувеличения. 40% населения живут в неблагоприятных экологических условиях, а еще 20% - в зонах экологического бедствия. Поэтому решение экологических проблем – одна из наиболее важнейших задач сегодняшнего времени.

Проведя эту работу, я не только расширили свои знания, но и убедились в том, что лишайники – не только интересный, необычный, но и трудный для определения и изучения в лабораторных условиях объект. Совершенно иначе стал относиться к этим маленьким, неповторимым созданиям природы. Какие же героические усилия приходится прикладывать им, чтобы выжить. Берегите их!

        Исходя из полученных данных, можно утверждать, что количество лишайников, их внешний вид напрямую отражают степень загрязненности атмосферного воздуха.        

Для себя и своих родных и близких, я сделал следующее открытие:

Мы  живём  в зоне чистого воздуха!

Это интересно…

Некоторые рецепты блюд с использованием Цетрарии.

1. Блины: 250 г. лишайниковой муки, 250 г. пшеничной муки, 3 стакана воды или молока, 2-3 яйца, 1 столовая ложка сахара, по 0,5 чайной ложки соли, соды и кислоты. Если нет кислоты, то вместо воды можно использовать кислое молоко, а соду развести в воде и влить в тесто перед самой выпечкой. Яйца смешать с 3 стаканами теплой воды, добавить соль, сахар и соду, затем всыпать муку и хорошо размешать так, чтобы тесто получилось без комков. Лимонную кислоту раз вести в воде, влить в подготовленное тесто, размешать и немедленно печь блины.
2. Печенье: по 1 стакану лишайниковой и пшеничной муки, 3 столовые ложки сахара, 2 яйца, 2 столовые ложки сметаны, 0,5 чайной ложки соды. Отбить в миску яйца, всыпать сахар и вымешать деревянной ложкой, постепенно подливая растопленное масло, а затем положить холодную сметану. Положить соду, смешанную с небольшим количеством муки, всыпать остальную муку и замесить тесто. Полученное тесто раскатать тонким слоем, смазать всю его поверхность яичным желтком, вырезать стаканом из теста кружочки, уложить их на противень, смазанный маслом, и выпекать в духовке.
3. Кисель: 3 стакана измельченной Цетрарии, 2 стакана ягод (малины, клюквы, брусники), 0,5 стакана сахарного песка, 1 литр воды. Промытую Цетрарию варить 2 часа. Отвар процедить, добавить ягодный сок и сахар. Довести до кипения. Подать в горячем или холодном виде.
4. Студень: концентрированный отвар Цетрарии (1 кг лишайника на 1 литр воды) посолить по вкусу и залить им отваренные грибы. После охлаждения подать с хреном, горчицей, перцем и уксусом.
5. Заливные грибы с Цетрарией: 3 стакана концентрированного отвара лишайника, 3 стакана мелких рыжиков, соль. Перебранные и вымытые рыжики посыпать солью, выдержать 2 часа, затем залить приготовленным отваром из Цетрарии. Охладить в холодильнике до образования студня.
6. Закусочная паста: 200 г лишайника, 100 г сливочного масла, 30 г приготовленной горчицы, соль, перец по вкусу. Промытый лишайник отварить, измельчить на мясорубке, добавить сливочное масло, горчицу, соль. Все тщательно перемешать и охладить. Полученную массу использовать для бутербродов.

«Знаете ли вы…»

1. Во время советско-финской войны 1939-1940 г.г. в тылу финской армии был высажен большой десант, в задачу которого входили диверсии в тылу врага, разрушение коммуникаций, разведка. Предполагалось, что десант сможет легко обеспечить себя пищей, добывая зверей, ловя рыбу, птиц. Однако организаторы этой операции не учли, что северная природа не сможет выдержать такую нагрузку и значительная часть большого (свыше тысячи человек) десанта умерла от голода.
2. Во время экспедиции английского полярного исследователя Джона Франклина ее участники терпели большие лишения из-за недостатка пищи. Они ели кожу ремней и ботинок, пробовали и лишайники. Однако они не знали, как избавиться от горьких лишайниковых кислот и поэтому некоторые члены экспедиции отравились. Позднее они заметили, что индейцы едят в основном вид Умбиликарию Мюлленберга (Umbilicaria mullenbergii) и стали собирать этот вид лишайника.
3. Известны случаи, когда потерпевшие в тундре крушение летчики умирали с голоду, в то время как они практически ходили "по еде": лишайники, составляющие основу ягеля, вполне съедобны. Для этого необходимо собранные талломы лишайников хорошенько вымочить в растворе соды или поташа (углекислый калий и натрий содержатся в золе), лучше 2-3 дня, тщательно промыть, периодически сменяя воду и варить до тех пор, пока не образуется варево, слегка напоминающее кисель. Такой кисель не очень питателен, но за неимением другой еды может поддержать силы и не дать умереть с голоду.
4. Предполагается, что лишайники послужили "манной небесной" для древних иудеев. Когда Моисей вел сынов Израилевых через пустыню, они стали роптать на своего проводника, говоря, что им нечего есть. В Ветхом Завете сказано, что Господь сказал Моисею: "Я услышал ропот сынов Израилевых; скажи им: "Вечером вы будете есть мясо, а поутру насытитесь хлебом, и узнаете, что Я — Господь, Бог ваш". Вечером прилетели перепелки и покрыли весь стан. Утром же все увидели росу вокруг стана, а когда роса испарилась, то на поверхности пустыни осталась крупа, похожая на иней. Это был небесный хлеб от Господа для всего народа. Израильтяне назвали этот хлеб "манной" и по вкусу она была, как лепешки с медом.
5. Во время войны между Россией и Персией в 1829 году большое пространство вокруг одного из городов, осажденного русскими войсками, жители которого были на пороге голода, было внезапно покрыто лишайниками, принесенными ветром. Эти лишайники ели люди и овцы. Это также была Аспицилия съедобная (Aspicilia esculenta). Впрочем, лишайники не помогли персам, армия генерала Паскевича разбила армию наследного персидского принца Аббас-Мирзы, взяла Эривань и Тавриц, и война закончилась подписанием Туркманчайского договора, по которому шах Фет-Али уступал России Эриванскую и Нахичеванскую провинции, уплачивал 20 млн. рублей контрибуции и давал русским подданным важные торговые преимущества. Российские солдаты встречали Аспицилию съедобную и позднее, когда в 1885 году войска генерала Комарова под Кушкой разбили афганцев.
6. Из трех частей Аспицилии съедобной и одной части муки выпекают особый вид хлеба, продаваемый иногда на базарах в Тегеране и который, как утверждают, стимулирует лактацию.
7. Другие виды лишайников, например, "Исландский мох" (Cetraria islandica), тоже вполне пригодны для еды. Из них можно приготовить лишайниковую муку. Для удаления горечи лишайники следует вымочить в растворе соды и хорошенько промыть в проточной воде. Затем их можно высушить и истолочь в муку.
8. Из трех частей лишайниковой муки, полученной из видов рода Кладония (Cladonia) и Кладина (Cladina) или из Цетрарии исландской (Cetraria islandica), и одной части пшеничной муки можно испечь довольно вкусный хлеб. Из одной части лишайниковой и одной части пшеничной муки получается вкусное печенье. Скандинавские моряки брали с собой хлеб, испеченный с добавлением лишайниковой муки. Такой хлеб долго не плесневеет и меньше страдает от жучков.

1. В Швейцарии одна компания собирала ежегодно 150 кг высушенной Цетрарии исландской (Cetraria islandica) для производства пастилок от кашля, растительных конфет и лечебного чая. Этот вид используется и в народной медицине как средство от кашля, при простудных заболеваниях и при болезнях бронхов. В официальной медицине этот вид также используют с лекарственной целью, для чего приготавливают промытый или вымоченный лишайник, лишенный горьких веществ. Цетрария исландская действует обволакивающе на слизистые оболочки и поэтому ее используют при расстройстве деятельности кишечника. Употребляют внутрь в виде отвара (1 часть лишайника на 10 частей воды), студня или в составе лекарственных сборов. Назначают при поносах, атонии желудка, хроническом запоре и отсутствии аппетита. Ее применяют для лечения легочных заболеваний, в том числе как симптоматическое средство при туберкулезе. В северных районах промытую от горьких веществ Цетрарию исландскую и близкий к ней вид Цетрарию сглаженную (C. laevigata Rassad.) употребляли как пищевой продукт в виде студня или муки, которую добавляли к обычной ржаной муке. Исследования Цетрарии исландской показали, что она содержит 21 угле водород и 35 жирных кислот.
2. Древние египтяне эпифитный лишайник Псевдоэвернию шелушащуюся (Pseudevernia furfuracea) использовали как наполнитель и ароматизатор хлеба.
3. В Японии из растущей на скалах Умбиликарии съедобной (Umbilicaria esculenta) готовят деликатесное блюдо — "иватаке". Лишайник собирают со скал и высушивают. Затем ее размачивают и промывают до удаления черной окраски и отваривают до мягкости. Затем "иватаке" вымачивают в уксусе или кунжутном масле и используют в салатах. "Иватаке" также едят в соевом супе или обваливают в муке и обжаривают в масле наподобие хрустящего картофеля. Конечно, "иватаке" не является повседневной пищей японцев, однако используется в чайной церемонии и подается как деликатес в ресторанах. Ежегодно собирают около 800 кг этого лишайника.
4. Во время Великой Отечественной войны в СССР была разработана методика получения глюкозы из лишайников. Для этого высушенные лишайники вымачивали в двух сменах (5 и 12 часов соответственно) раствора соды, промывали, нагревали с серной кислотой до 100°С, фильтрат выбрасывали, а в раствор добавляли известь до получения рН 5,5 , осадок выбрасывали, раствор фильтровали через активированный уголь и осторожно упаривали до получения сиропа, содержащего 65-75% глюкозы. Была создана лаборатория из 12 человек, собиравшая 35 тонн сухих лишайников ежегодно и производившая в год до 1000 кг глюкозы.
5. Одним из лучших закрепителей запаха считается знаменитая амбра — продукт жизнедеятельности китообразных. Однако амбра всегда была очень редкой, найти ее для моряков было большой удачей. Поэтому искали более дешевые заменители. Лишайники издавна использовались как закрепители запаха — фиксативы. Первое упоминание об этом можно найти у Саладина из Аскалона, жившего в 1137-1193 г.г.
6. В парфюмерии экстракты лишайников действуют как фиксативы, предотвращая немедленное высыхание ароматического раствора. На Ближнем Востоке, известном своими благовониями, лишайники, собранные на Кипре, продавали на базарах Малой Азии, Сирии и Египта.
7. Промышленное использование получили Эверния сливовая (Evernia prunastri) и Псевдоэверния шелушащаяся (Pseudevernia furfuracea). Коммерческий сбор этих лишайников производят на Аппенинах, в некоторых районах Франции, включая лес Фонтенбло, Чехии, Слова кии, Венгрии и у нас, в России. Лучшее сырье собирают в Италии и Далмации, на юге Франции. Собранные в сухую погоду лишайники очищают от веточек и листьев и тщательно предохраняют от посторонних запахов.
8. Экстракция является сложным процессом, зависящим от вида лишайника, типа растворителя и фирменных секретов. В качестве растворителя используют спирт, бензин, ацетон, этиленгликоль, петролейный эфир. В целом сухие лишайники сначала размачивают в горячей воде около суток. Затем воду сливают и при 40°С проводят экстракцию, например, бензином, в три последовательные стадии. Затем бензин выпаривают и остается экстракт. Такой экстракт мало пригоден для производства духов и одеколона, так как беден спирторастворимыми веществами, однако его используют при изготовлении туалетного мыла. Для применения в парфюмерном деле в дальнейшем этот первичный экстракт обрабатывают 95% этиловым спиртом в течение 5 часов во флягах, нагреваемых паром. Затем фляги охлаждают до 15°С, когда выпадают в осадок нерастворимые компоненты и наконец, до -6°С. Затем спирт выпаривают и получают продукт, который или очень вязкий или твердый. Твердый продукт иногда растворяют в растворителе, не имеющем запаха, таком, как касторовое масло.
9. Экстракт (резиноид) использовали в духах и одеколонах, таких, как “Янтарь”, “Папоротник”, “Клевер”, “Лавандовая вода”, “Русская кожа”, “Свежее сено”, “Кармен”, “Кристалл”, “Бахчисарайский фонтан”, “Кремль”, “Маска”, “Подарочные”, “Чайка”, “Восток”, “Новый”, “Красная Москва”. Особенно большой процент резиноида содержится в одеколоне “Шипр”.
10. Лишайники издавна использовали в медицине. Известно, что их использовали еще древние египтяне. В средние века существовала теория "сигнатуры", согласно которой растение исцеляюще действует на тот орган человека, на который оно похоже. Согласно этой теории длинные, напоминающие волосы лишайники из родов Уснея (Usnea), Бриория (Bryoria) использовали от облысения, “собачий” лишайник (Peltigera canina) рекомендовали от бешенства, а Лобарию легочную (Lobaria pulmonaria) применяли для лечения легочных болезней. И действительно, приготовленные на ее основе лекарства помогали при некоторых заболеваниях. Конечно, внешний вид Лобарии тут был не причем — антибиотическими свойствами обладали содержащиеся в ней лишайниковые кислоты. Однако биостимулирующие и антибиотические свойства лишайников используют и сегодня.
11. Доказано, что протолихестериновая и лихестериновая кислоты до вольно активны против стафилококков и стрептококков. Особенно антибиотически активна усниновая кислота, содержащаяся во многих видах лишайников. Еще в 1947 г. немецкими учеными был получен "Эвозин" — препарат широкого антибиотического спектра. Его используют при лечении сикоза, фурункулеза, волчанки, трихофитоза. Полученный в 1952 году парамицин, или "Эвозин-2" эффективен при лечении открытой формы туберкулеза. Парамицин получают из широко распространенных видов: Гипогимнии вздутой (Hypogymnia physodes) и Пармелии козьей (Parmelia caperata). В 1954 году японские ученые получили препарат "Уснин", эффективный против актиномикоза и других кожных заболеваний.
12. В нашей стране из усниновой кислоты был получен уснинат натрия или "Бинан", активный против грамположительных бактерий. Бактериостатическое действие усниновой кислоты отмечено против золотистого стафилококка, различных стрептококков, анаэробов, пневмококков и туберкулезной палочки. Бинан представляет из себя мономерную натриевую соль, кристаллизующуюся с двумя молекулами воды. Применяется в виде чистого порошка или в смеси с сульфаниламидами — стрептоцидом или норсульфазолом. Этот эффективный препарат использовали для лечения гнойных инфекций. Применялся в хирургии для лечения свежих и инфицированных ран, варикозных и трофических язв и острого гнойного воспаления мягких тканей, а так же при травматическом остеомиэлите и эрозии шейки матки. Проводились эксперименты по добавлению уснината натрия к парфюмерной продукции с целью придания ей антимикробных свойств.
13. Содержащаяся в лишайниках полипоровая кислота обладает антиопухолевым действием. Содержащийся в Умбиликарии съедобной полисахарид GE-3 в опытах на белых мышах задерживал рост саркомы, а его сульфатный препарат противодействует активности вируса СПИД.
14. В США сотрудником Калифорнийского университета, в городе Риверсайд, Керри Нудсеном был обнаружен новый вид лишайников. Открыватель решил назвать его в честь американского президента Барака Обамы. Новый вид до недавнего времени находился на грани исчезновения. Свое открытие исследователь сделал на калифорнийском острове Санта-Роза во время разгара президентской кампании в США. Назвав лишайник Caloplaca obamae, Нудсен решил таким образом выразить свое глубокое уважение новому главе Белого дома.

Литература.

1. Большая энциклопедия природы. Жизнь растений 5. Водоросли. Лишайники. Мхи. «Мир книги» М., 2002.
2. Артамонов А. А. Сохраним наш мир. Волгоград, 1994.
3. Шуберт. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. М., 1988.
4. Трайтак. Д.И. Книга для чтения по ботанике. – М.: Просвещение, 1985
5. Шапира И.А. Лишайники: удивительные организмы и индикаторы состояния окружающей среды. – Санкт-Петербург: КРИСМАС+, 2003
6. Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге. – М.: Научный мир, 2002;
7. Попова Т.А. Экология в школе. Мониторинг природной среды. – М.: Творческий центр «Сфера», 2005
8. Журнал Биология в школе. № 1, 2007
9. Жизнь растений в 6 томах т. 3 Водоросли Лишайники М. Просвещение 1977 г стр 379 -470;
10. Сайт  Интернета: http://wiki.irkutsk.ru/index.php 
11. Сайт  Интернета: http://www.ecosystema.ru
12. Сайт Интернета: http:// www.biology-lib.ru