Способ пережить тяжелые времена

Слоевище лишайников лишено корней, проводящих сосудов, устьиц и других "хитроумных" приспособлений, с помощью которых цветковые растения регулируют содержание воды в своем теле. Поэтому влажность лишайникового таллома не постоянна и зависит от влажности окружающей среды. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой.

Сухие лишайники очень быстро впитывают влагу. Большинство листоватых и кустистых видов при погружении в воду или во время сильного ливня достигают полного насыщения за несколько минут, накипные виды насыщаются водой медленнее. Способность быстро насыщаться влагой лишайникам совершенно необходима: для отправления важнейших физиологических функций нужно успеть воспользоваться любым ее видом, будь то кратковременный дождь, роса, туман или тающий снег. Если период увлажнения затягивается, например при непрерывных дождях, лишайник продолжает впитывать воду и наступает так называемое перенасыщение.

Вначале поступающая в лишайник вода заполняет главным образом межклеточное пространство, а в дальнейшем она смачивает стенки грибных гиф. Те гифы, стенки которых легко смачиваются, способны к быстрому набуханию и удержанию воды. У других гиф стенки "инкрустированы" лишайниковыми веществами (о которых мы расскажем позже) и практически не смачиваются. Эти гифы называются воздушными и создают в слоевище необходимый "для газообмена запас воздуха.

На начальной стадии смачивания лишайника происходит набухание клеточных оболочек (мембран) слоевища. И только после проникновения воды в цитоплазму оболочки приобретают свое важнейшее свойство - полупроницаемость, т. е. способность пропускать одни растворы и задерживать другие. Поэтому поглощение воды лишайниковым слоевищем, по мнению советского лихенолога О. Б. Блюма, следует рассматривать не только как физический, но в какой-то мере и как физиологический процесс.

Несомненное преимущество лишайников по сравнению с высшими растениями состоит в том, что они способны поглощать не только воду, но и водяной пар. Водяной пар впитывается этими растениями в несколько тысяч раз медленнее, чем вода. Слоевище смачивается до тех пор, пока не устанавливается равновесие между его влажностью и относительной влажностью атмосферы. О. Б. Блюм помещал лишайники разных видов в камеру с относительной влажностью 100%. Оказалось, что некоторые из них продолжали поглощать влагу даже через 22 дня, правда, очень медленно. Даже в насыщенной водяным паром атмосфере лишайники поглощают лишь 40-60% того количества влаги, которое могли бы впитать при погружении в воду. Это объясняется тем, что при поглощении пара капельки воды внутри таллома и на его поверхности не образуются.

Способность впитывать водяной пар из атмосферы особенно важна для лишайников, обитающих в сухих местах. Немецкий ученый О. Ланге обнаружил, что влажность лишайника рамалина тощеобразная, произрастающего в Негевской пустыне (в Израиле), в утренние часы достигала 31% массы сухого вещества исключительно

за счет поглощения водяного пара из атмосферы. Этой влажности было достаточно, чтобы у растения происходил фотосинтез в течение трех часов после восхода солнца, пока температура воздуха не поднимается выше 20 °С. Однако увлажняться за счет, водяного пара способны не все лишайники. Так, представители семейства коллемовых с простым гомеомерным слоевищем могут использовать влагу исключительно в жидком состоянии.

Быстро насыщаясь влагой, лишайники так же без задержки теряют ее в сухую погоду. При этом большая часть воды испаряется из насыщенного ею слоевища в первые часы высушивания, а оставшуюся часть влаги лишайник теряет гораздо медленнее. Быстрая потеря воды - это тоже приспособление к жизни в неблагоприятных условиях. Не имея возможности активно функционировать в периоды "стрессов", лишайник "благоразумно" отдает воду и впадает на это время в анабиотическое состояние. Если бы этого не происходило, то при повышенной температуре воздуха увлажненный лишайник нес бы огромные потери в процессе дыхания, а в морозы влага внутри его слоевища превращалась бы в лед и разрывала стенки клеток. Кроме того, все ферменты, "работающие" в живом организме лишайника, немедленно погибали бы в экстремальных условиях.

Однако способность лишайников быстро поглощать и испарять влагу, помогавшая им тысячи лет и позволившая занять самые трудные для жизни места на земном шаре, в наши дни обернулась против них. Ведь вместе с водой слоевище растения всей своей поверхностью впитывает растворенные в воде соединения, в том числе и загрязняющие вещества, или, как их называют, поллютанты. Например, сернистый газ, в больших количествах выделяющийся в атмосферу при переработке сернистых руд, сжигании угля и нефти и т. д., при кратковременном воздействии для лишайников (так же как и для сосудистых растений) не вреден, но длительное поглощение этого соединения и накапливание его в слоевище оказывается для них пагубным.

Для того чтобы понять, какие нарушения вызывают загрязняющие вещества в физиологии лишайников, познакомимся с главными аспектами лишайникового метаболизма.