Porosty

Klasyfikacja

Porosty stanowią problem dla klasyfikacji biologicznej, ponieważ trzy typy organizmów, których dotyczą, pochodzą z trzech różnych królestw. Po długich debatach porosty są obecnie klasyfikowane jako grzyby, podając rodzaj i gatunek grzyba żywiciela. ^{s. 47-48} Pozwala to na umieszczanie okazów w pudełkach i oznaczanie ich etykietami. Posiadając konkretne nazwy, badacze wiedzą, nad czym pracują - jest to jedna z podstawowych funkcji taksonomii. System ten nadal ma swoje problemy. U tych grzybów, które mogą łączyć się albo z algą, albo z cyjanobakterią, powstałe formy (zwane fotomorfami) mogą wyglądać zupełnie inaczej, a mimo to są określane tą samą nazwą. ^{str. 13}

20% (jeden na pięć) gatunków grzybów żyje w porostach. Grzyby porostowe należą do kilku różnych grup grzybów. Najbardziej powszechne (ponad 40%) są Ascomycetes, które wytwarzają zarodniki w woreczkowatym pojemniku, ascus. W obrębie porostów występuje tylko kilka rodzajów glonów, które również mają swoje własne nazwy. Glony mogą być czasem dominującym partnerem w tak zwanych "porostach galaretowatych", Collema i Leptogium, ale zdarza się to rzadko. Zazwyczaj glonami są zielone algi Trebouxia. Inne gatunki to pomarańczowe Trentepohli i cyjanobakterie Nostoc. ^{str. 9-10}

Ich zwyczaj życiowy

Przyzwyczajeniem życiowym porostów jest ścisłe przyleganie do powierzchni.

Porosty mogą występować wszędzie na lądzie, a niektóre z nich mogą żyć w środowisku wodnym. Na najbliższej skale, ścianie lub dachu prawdopodobnie znajdują się porosty. Często porosty są podobne do maty i przylegają do powierzchni. Niektóre są jak małe krzaczki: zobacz zdjęcia. Porosty słyną z tego, że nie potrzebują regularnego dopływu wody; ich metabolizm może ulec zawieszeniu, a następnie odrodzić się. Niektóre porosty, rosnąc na powierzchniach mineralnych, powoli rozkładają podłoże i pobierają z niego niewielkie ilości mineralnych składników odżywczych. Grzyby tworzą główną część plechy (ciała), a fotobiont stanowi 20% lub mniej. ^{p17 Fotobiont} znajduje się zwykle po wewnętrznej stronie plechy.

Talie porostów mogą się zrastać i łączyć, może się to zdarzyć pomiędzy różnymi gatunkami i rodzajami. ^p23 Takie formy nazywane są "hybrydami mechanicznymi". Zauważa się je, gdy obie formy są różnie zabarwione.

Survival

Porosty potrafią przetrwać w ekstremalnych warunkach. Można je znaleźć w najbardziej ekstremalnych miejscach na Ziemi - na mroźnej północy, gorących pustyniach, skalistych wybrzeżach. Są powszechne jako epifity na liściach i gałęziach w lasach deszczowych i lasach strefy umiarkowanej. Mogą żyć na nagich skałach, murach i nagrobkach, a także na odsłoniętych powierzchniach gleby. ^{str. 19 Na} Antarktydzie występuje około 200 różnych rodzajów porostów. W Górach Horlickich, na wysokości 86 stopni na południe, występuje sześć różnych rodzajów porostów. W Himalajach porosty rosną na wysokości do 18 000 stóp (~5500m). str^{. 216}

Europejska Agencja Kosmiczna odkryła, że porosty mogą przetrwać bez ochrony w przestrzeni kosmicznej. Dwa gatunki porostów zostały zamknięte w kapsule i wystrzelone na rosyjskiej rakiecie Sojuz. Po dotarciu na orbitę kapsuły zostały otwarte. Dwa gatunki porostów zostały wystawione na działanie próżni kosmicznej, promieniowania kosmicznego i ogromnych wahań temperatury. Po 15 dniach porosty zostały odzyskane i okazały się być w pełni zdrowe: nie stwierdzono żadnych uszkodzeń.

Lasy deszczowe

W lasach deszczowych występuje ogromna liczba gatunków porostów, znacznie przewyższająca liczbę roślin kwitnących. Porosty są w większości epifitami, żyjącymi na drzewach. Na jednym stanowisku w Kostaryce znaleziono około 300 gatunków porostów na liściach, w podszyciu lasu deszczowego; na jednym powalonym drzewie Elaeocarpus w Nowej Gwinei znaleziono 173 gatunki; na wiecznie zielonym wawrzynie Ocotea atirrensis znaleziono 50-80 gatunków porostów na jednym liściu. ^{str. 60-61}

Wzajemne korzyści

Kiedy partnerstwo jest bardzo bliskie, trudno jest przypisać korzyści któremuś z partnerów. Ich sukces jest jako pary (lub trio). Czasami partnerzy mogą istnieć jako oddzielne organizmy: z pewnością mogą to robić ich bliscy krewni. Prawdopodobnie większość alg i wszystkie sinice mogą przetrwać samodzielnie, choć w bardziej ograniczonych siedliskach. Szczegóły różnią się w zależności od konkretnych gatunków lub szczepów. Człowiek, który jako pierwszy zdał sobie sprawę z natury porostów, Simon Schwedener, myślał o tym partnerstwie jako o kontrolowanym pasożytnictwie. Oczywiście, fotobiont dostarcza produktów fotosyntezy: węglowodanów w postaci alkoholi cukrowych (zielone algi) lub glukozy (sinice). Bakterie przekształcają również azot atmosferyczny (N2) w jony amonowe (NH4+), które grzyb może wykorzystać w aminokwasach do budowy białek. ^{str. 26}

Alga z pewnością korzysta z dopływu wody (którą grzyb dobrze magazynuje). Istnieje również ogólna ochrona mechaniczna. Glony otrzymują ochronę przed światłem ultrafioletowym, co w niektórych środowiskach jest dość istotne. Prawdopodobnie, glony mają dostęp do niewielkich ilości minerałów, które grzyb pobiera z podłoża lub z pyłu osiadającego na płytce. Komórki glonów są czasami niszczone w trakcie wymiany składników odżywczych, ale komórki glonów dzielą się i zastępują je. Przede wszystkim jednak, partnerstwo jest spektakularnym sukcesem i dociera do miejsc, w których niewiele roślin może przetrwać.

Reprodukcja

Wiele porostów rozmnaża się bez płci (rozmnażanie bezpłciowe). Tworzą one małe grupy komórek glonów otoczonych włóknami grzybów. Soridia te mogą być roznoszone przez wiatr. Niektóre porosty po wyschnięciu rozpadają się na fragmenty. Wiatr przenosi te kawałki, które odrastają, gdy wraca wilgoć. Ponadto, grzyby porostowe mogą rozmnażać się płciowo, tworząc owocniki zawierające zarodniki. Te owocniki są zwykle wieloletnie, a mogą być długotrwałe: niektóre w Alpach Szwajcarskich żyły przez ponad 50 lat. Po rozproszeniu przez wiatr, takie zarodniki grzybów muszą spotkać się z partnerem w postaci glonów, aby powstał porost. ^{str. 19-22}

Historia na Ziemi

Zapis kopalny dla porostów sięga 400 milionów lat wstecz na pewno, a znaki są, że wcześniejsze formy istniały 600 milionów lat temu. Musiały to być jedne z najwcześniejszych form życia na lądzie. Uważa się, na podstawie liczby gatunków grzybów i glonów, że symbioza musiała mieć miejsce wiele razy między różnymi gatunkami. ^p46

Zasugerowano, że część lub całość ediakarskiej fauny i flory może być porostami. Propozycja ta została przyjęta z pewnym sceptycyzmem.

Krzewiasty jasnozielony porost na korze tuż pod mchem

Lichenometria

Lichenometria to metoda datowania odsłoniętej skały na podstawie wzrostu porostów. Wykorzystuje ona szacunkową ocenę, jak długo promień lub szerokość porostu rośnie w czasie.

Inne zastosowania

Wiele porostów jest wrażliwych na zmiany zachodzące w ich otoczeniu. Z tego powodu są one wykorzystywane przez naukowców do pokazywania zmian w środowisku, takich jak zanieczyszczenie powietrza, zubożenie warstwy ozonowej czy skażenie metalami. Porosty były również wykorzystywane do produkcji barwników, perfum i leków ziołowych.

Niektóre porosty wytwarzają naturalne antybiotyki, które zabijają bakterie. Ludzie używali tych związków jako naturalnych antybiotyków. Ekstrakty z wielu gatunków Usnea były używane do leczenia ran w Rosji w połowie XX wieku.

Porost mapowy Rhizocarpon geographicum rośnie bardzo powoli i może osiągnąć wiek ponad 1000 lat. Może być wykorzystywany do datowania: średnica największego porostu danego gatunku na powierzchni skały wskazuje czas, w którym skała była odsłonięta.

Porosty są głównym zimowym pożywieniem reniferów. Pod śniegiem jelenie mogą dostać się do krzewiastych porostów. W lecie mają znacznie większy wybór pożywienia. Niektóre porosty są zjadane przez ludzi. Pewien rodzaj porostów, który po japońsku nazywa się Iwatake, a po koreańsku Seogi, jest zbierany z klifów i wykorzystywany w różnych koreańskich i japońskich potrawach. Porosty mają wysoki poziom kwasu. Należy zachować ostrożność, ponieważ istnieją co najmniej dwa rodzaje porostów, które są toksyczne.

Partnerzy bakterii lub glonów wytwarzają pigmenty, które absorbują światło słoneczne w procesie fotosyntezy. Istnieją doniesienia sprzed prawie 2000 lat o pozyskiwaniu purpurowych i czerwonych barwników z porostów. Porosty z rodziny Roccellaceae są powszechnie nazywane "chwastem orchidei". Były one ważne w historii, ponieważ mogły dostarczać orceinę, barwnik. Rocella tinctoria jest źródłem wskaźnika pH - lakmusu. Orceinę otrzymuje się przez gotowanie porostów, a lakmus wytwarza się przez dodanie amoniaku i powietrza. Orceina jest również używana jako barwnik spożywczy, z numerem E E121.

Obecnie barwniki na bazie porostów zostały w dużej mierze zastąpione barwnikami syntetycznymi.

Porost mapowy rosnący na kwarcu. Czarne obszary to linia zarodników.