Урок биологии по теме "Лишайники"

Задачи: познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; показать приспособленность лишайников к разнообразным условиям обитания, их роль в природе и жизни человека.

Основные понятия и термины урока: лихенология; лишайники; соредии; изидии; кустистые, листоватые и накипные лишайники.

Ход урока

Обратите внимание на эпиграф к нашему уроку: "Выступит ли из волн океана водный утес, оторвется ли обломок скалы, обнаружив свежий, невыветренный излом, выломается ли валун, века пролежавший под землей, всегда, везде на голой бесплодной поверхности первым появляется лишайник, разлагая горную породу, превращая ее в плодоносную почву. Он забирается далее всех растений на север, выше всех в горы; ему нипочем зимняя стужа, летний зной; медленно, но упорно завоевывает он каждую пядь земли, и только по его следам, по проторенному им пути появляются более сложные формы жизни". К.А. Тимирязев "Жизнь растений"

Сегодня мы познакомимся с одной изумительной выдумкой природы - лишайниками. В конце XVIII - начале XIX века возникли наука о лишайниках - лихенология. Ее основоположником считается шведский ученый А.Э. Ахариус. Термин "лишайник" был предложен в 1860 году русским ученым Андреем Николаевичем Бекетовым.

Организмы лишайников освоили свою уникальную нишу в условиях, очень неблагоприятных для других форм жизни. Лишайники называют первопроходцами - пионерами растительности. Они первыми заселяют безжизненные места, где не растут другие растения. Они выделяют специальные лишайниковые кислоты, растворяющие поверхностный слой горных пород, и усваивают минеральные соли. После отмирания лишайников образуется перегной, и другие растения заселяют эти места.

В настоящее время известно около 26 тысяч видов лишайников, некоторые из них занесены в Красную книгу. Лишайники разнообразны по форме и окраске. Их тело может иметь вид розеток и кустиков, форму бокалов, палочек или шаровидных комочков, напоминать накипь или покоробившуюся эмалевую краску.

Самостоятельная работа в парах "Многообразие и распространение лишайников". Найдите ответ в тексте учебника.

Лишайники - самые медленно растущие организмы. За год их слоевище вырастает на 1-8 мм. Например, кустик кладонии высотой 3-5 см может иметь возраст 30 лет. Живут лишайники долго - до 80-100 лет, но некоторые доживают до 600 лет. Поэтому лишайники используют в геологии для определения возраста ледниковых морен. Самыми старыми можно считать антарктические корковые лишайники, возраст которых как минимум 10000 лет.

Многие из вас, вероятно, слышали о лишайниках. Некоторые, может быть, даже встречали их в природе. Но не многие знают, что это создание состоит из двух неразлучных друзей: маленьких микроскопических грибов и зеленых водорослей. Послушайте необыкновенную историю Гриба и Водоросли.

Гриб, поправив свою шляпку, быстро побежал к берегу реки. Крутого росло много разных растений. В толще воды плавали водоросли.

- Привет, как дела? - приветливо окликнул Гриб знакомую Водоросль.

- Да так, потихоньку, - отозвалась она. - Только вот часто голодаю. Сам понимаешь, живу в воде, а много ли в воде пищи? Ведь она в основном находиться в земле! Тебе, Гриб, повезло, что живешь на суше.

- Ошибаешься, Водоросль, в воде много всякой пищи, просто ты еще не научилась ее использовать, - ответил Гриб. - А вот несчастнее меня нет на белом свете. Пищи в земле, правда, хватает, но Солнце лишило меня силы, и еда не идет мне впрок. И все потому, что я отказался очищать воздух, чтобы нашим друзьям, животным, дышалось легко и свободно.

- Так что же нам делать? - спросила Водоросль.

- Что делать? - загадочно улыбнулся Гриб. - А ты подумай.

Водоросль задумалась.

- Надо обратиться к Солнцу, - сказала, наконец, она. - Ты попроси у него прощения, и оно дарует тебе силу, а я постараюсь выпросить себе корни. Давай попробуем, Солнце доброе.

- Безнадежная идея! - махнул Гриб. - Пробовал уже. Солнце никогда не простит меня. Да и очищать воздух мне, честно говоря, не очень хочется. И корни тебе ни к чему, где это видано, чтобы у водоросли росли корни? У меня идея!

- Какая же? - оживилась Водоросль.

- Давай дружить, быстро ответил Гриб. - Ты в ладах с Солнцем, а в ладах с землей. Вот и будем обмениваться, я тебе пищу, а ты мне силу Солнца. Понимаешь?

- Понимать-то я понимаю, задумчиво ответила Водоросль. - Да только как мы будем жить вместе? Ты привык к Земле, а я живу в воде. Пойдем в воду - ты утонишь, выйдем на сушу - я засохну и умру.

- Не падай духом, - усмехнулся Гриб. - Жить мы с тобой будем в любом уголке, где есть влага.

- В таком случае я согласна! - радостно воскликнула Водоросль.

С тех пор Гриб и Водоросль живут вместе. Они настолько сдружились, что не могут прожить друг без друга. Гриб и Водоросль, заключившие союз, настолько сдружились, что их стали называть даже одним именем - Лишайник. Такая дружба в мире животных и растений называется симбиозом.

- В чем же заключается симбиоз лишайников? Это тесное сожительство водоросли и грибов, полезное как одному, так и другому организму.

Строение лишайников.

Строение лишайника впервые изучили русские ботаники А.С.Фаминцин и И.Д.Баранецкий. В 1860-1868 годах немецкий ботаник С. Шведенер в серии работ описал биологию лишайников как "двойных организмов". Тело лишайника - слоевище (таллом) - состоит из гриба и водоросли, живущих в симбиозе как один организм.

Нити грибницы гриба.

Одноклеточные зеленые водоросли или сине-зеленые (цианобактерии).

Самостоятельная работа. Нарисуйте и подпишите составные части слоевища лишайника.

- Для чего необходимы нити грибницы, какую функцию они выполняют? Нити гриба лишайника поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества.

- А какую функцию выполняют водоросли? В клетках зеленых водорослей образуются органические вещества.

- В чем особенность их совместной жизни?

Лишайники поглощают воду всей поверхностью тела, используя для этого атмосферные осадки и, отчасти, водяные поры. Углекислый газ усваивается ими непосредственно из атмосферы, а питательные вещества поступают через покровы в виде растворов. Большинство лишайников спокойно переносят полное высыхание. На это время дыхание и фотосинтез у них прекращаются. Накопление органических веществ в теле происходит очень медленно, чем объясняется их незначительный ежегодный прирост.

Вывод: Гриб предохраняет водоросли от избыточного освещения и сильного высушивания, доставляет воду и минеральные вещества, идущие на фотосинтез, а водоросль обеспечивает гриб органическими веществами.

Размножение лишайников.

Совершенствуясь в ходе эволюции, лишайники перешли от сложного полового размножения к более простому - вегетативному. Лишайники размножаются чаще всего обломками слоевища. В других случаях вегетативное размножение осуществляется соредиями, изидиями.

Соредии - мелкие пылевидные комочки, состоящие из одной, двух или нескольких одноклеточных водорослей, оплетенных гифами гриба. После разрыва слоевища они освобождаются и разносятся ветром.

Изидии (волосы Изиды, древне - египетской богини) - выросты на поверхности слоевища. Они также содержат оба компонента лишайника. Сформированные изидии отламываются от слоевища и распространяются ветром, водой, животными.

Сообщение "Значение лишайников".

Лишайники - пионеры растительности.

Лишайники - индикаторы чистоты воздуха. Лишайники широко распространены в природе, часто в местах, где жизнь других организмов невозможна. Однако хорошо известно, что их нет в крупных городах. Возникает вопрос, почему? Если вы познакомитесь с лишайниками, то сможете по некоторым их видам установить степень чистоты или загрязнения воздуха в населенном пункте. Лишайниковая "пустыня", то есть отсутствие лишайников, указывает на сильное загрязнение воздуха двуокисью серы (свыше 0,3 мг/м). Если произрастают некоторые выносливые по отношению к загрязнителям лишайники (ксантории, фисции, анаптихии, леканоры), то воздух загрязнен умеренно (количество двуокиси серы колеблется между 0,05-0,02 мг/м). Произрастающие на стволах виды естественной флоры (пармелии, алектории и др.) указывают на довольно чистый воздух (двуокиси серы меньше 0,05 мг/м). Таким образом, неслучайно, что при повышении загрязнения воздуха отмечается последовательное исчезновение лишайников: сначала вымирают кустистые, потом листоватые, затем накипные. Чем чище воздух, тем больше видовое разнообразие лишайников, тем интенсивнее их рост. Лишайники обладаю способностью аккумулировать в своем теле различные металлы. Например, в лишайнике умбиликарии, росшем возле атомного полигона в США, после испытаний ядерной установки был обнаружен радиоактивный цезий в количестве, безусловно, губительном для высших растений.

Лишайники - источник химических соединений. Лишайники (эверния, уснея, кладония, лобария, цетрария и др.) используют для получения лекарственных препаратов, ароматических веществ в парфюмерии. Из лишайников изготавливают красители для шерсти и лакмус, необходимый химической промышленности. В сосновых борах растет исландский лишайник - цетрария, известен он как исландский мох. В нем содержится 44% крахмала и 3% сахара. В Швеции исландский мох заготавливают большими партиями для получения патоки, спирта и медицинской глюкозы. Лишайниковые кислоты видоспецифичны, что позволяет использовать их в качестве систематического признака. Установлено, что они обладают антибиотическим действием, из-за чего некоторые из них используются в медицине.

Лишайники - корм для северных оленей. Лишайники служат не только кормом для домашнего северного оленя, но и для диких копытных животных - косули, лося и др.

Лишайники - пища у некоторых народов. С лишайниками связана библейская легенда о манне небесной. В Библии рассказывается о народе, который много дней брел по пустыне, по колено, утопая в песке. Все припасы, взятые с собой, были съедены. Многие падали от изнеможения и истощения на раскаленный песок. Утром, когда солнце стало накалять песок, неожиданно поднялся ветер. И они увидели, как по песку, подгоняемые ветром катятся серые комочки. Сильный порыв ветра поднял их кверху, и казалось, что они падают с неба. "Манна, манна! С неба падает манна!" Все, кто еще мог, бросились собирать "манну". Жадно ели сухие серые комочки, варили из них кашу и пекли лепешки. Отсюда появилось выражение "манна небесная".

В 1772 году русский ботаник Петр Симон Паллас доказал, что манна - это лишайник, перекатываемый ветром в пустынях Африки, Передней и Средней Азии. Он съедобен - отсюда, возможно, легенда о манне, падающей с неба (аспицилия съедобная - в отличие от других ведет ни прикрепленный, а кочующий образ жизни); (леканора - лишайник съедобный).

До сих пор в Японии считается одним из деликатесов листовой лишайник. В Северо-западных областях России сухой порошок из ягеля - "оленьего мха", или кладонии, является традиционной добавкой первых блюд. Он загущает суп, придает нежный вкус и создает ощущение сытости, хотя как наполнитель и не имеет заметной питательной ценности. На рынках небольшой мешочек муки из оленьего мха стоил значительно дороже муки из ржи и пшеницы. В 30-50-х годах были созданы специальные предприятия по добычи и переработке кладонии, дающей 10-15 ц/га, но производство было прекращено. Почему? Из-за быстрого истощения источников ягеля и плохой восстановимости.

Охрана лишайников. В последнее время остро встает вопрос об охране лишайников. Меры по их охране: регулируемый выпас оленей, упорядоченное передвижение транспорта и др.

Задания.

Прочитайте текст. Сколько правильных суждений в нем приведено? Назовите номера правильных суждений.

• Лишайники поселяются на местах, где другие растения произрастать не могут (на скалах, камнях).
• Растут лишайники очень быстро, поэтому их легко выращивать в лаборатории.
• Лишайники очень чувствительны к яду, особенно к сернистому газу.
• Окраска лишайника обусловлена пигментами, которые находятся в оболочках гиф гриба, реже цитоплазме.
• Лишайники размножаются спорами или фрагментами слоевища, сосредиями или изидиями.

Найдите смысловые пары. Подберите словам, обозначенных цифрами, соответствующие поясняющие термины, обозначенных буквами. 1. Лихенология. 2.Лишайники. 3.Лишайниковые кислоты. 4.Слоевище. 5.Соредии. 6.Изидии. 7.Лакмус. 8.Симбиоз.

• Тело лишайника
• Одна или несколько клеток водоросли, окруженная грибными нитями.
• Особое вещество для химической промышленности.
• Тесная связь, полезная как одному, так и другому организму.
• Организмы, состоящие из грибов и водорослей.
• Органические соединения, характерная особенность лишайников.
• Выросты на верхней поверхности слоевища.
• Наука о лишайниках.

Лишняя картинка. Найдите лишнюю картинку из четырех. Каким общим понятием можно назвать три оставшихся? 1.Пармелия. 2.Цетрария (исландский мох). 3.Сфагнум. 4.Ягель (олений мох).

Очень часто лишайники путают со мхами. А вот почему, лишайники нельзя назвать мхами, мы узнаем на следующем уроке. От мхов, с которыми часто смешивают лишайники, они отличаются тем, что у них нет типичной зеленой окраски и органов.

Викторина "Знаете ли вы?"

1. Почему лишайники часто называют "изумительной выдумкой природы"?
2. Почему при строительстве магистралей, трубопроводов и других сооружений в районах вечной мерзлоты происходит протаивание и просадка грунта?
3. Известно, что лишайники, поселяясь на коре деревьев, не ведут паразитический образ жизни. Но почему тогда деревья при таком соседстве плохо себя чувствуют?
4. Почему вблизи лишайников гибнут бактерии и плохо прорастают споры других грибов?
5. Почему лишайникам удалось превратить суровые просторы Заполярья в свое безраздельное царство?
6. Что представляет собой мельчайшая сероватая пыль на поверхности лишайников?
7. Русский физиолог растений К.А.Тимирязев назвал лишайники "растениями-сфинксами". Объясните - почему?
8. Долгое время лишайники относили к царству растений. Сейчас их выделяют в отдельную группу. Объясните, почему их считали растениями. Насколько правомерно объединять их с грибами?
9. Совершенствуясь в ходе эволюции, лишайники перешли от сложного полового размножения к более простому - вегетативному. Почему для сохранения и процветания лишайникам выгоднее размножаться соредиями и изидиями, чем спорами?
10. Лишайник съедобный нагревается в пустыне до +70? С и не погибает. Он может высохнуть, но во влажных условиях опять ожить. На каком свойстве основана система выживания лишайника?
11. Школьники пришли в лес, расположенный недалеко от промышленного района, и не обнаружили ни одного лишайника. О чем говорит это явление?
12. Во время экскурсии в природе найдите лишайник и рассмотрите его. Почему ученые относят лишайник к низшим растениям?
13. На территории Антарктиды растет два вида цветковых растений, а лишайников около 350 видов. Объясните почему?

Задание на дом. Изучить параграф 13 страницы 62-65. Ответить на вопросы 1-7 в конце параграфа.