KAUNO VAIŽGANTO VIDURINĖ MOKYKLA
KERPĖS
Biologijos referatas
Atliko: G. Jasiulionytė
Mokytoja: Z. Bartlingienė
Kaunas, 2005
KERPĖS
Kerpės – žemesnieji daugiamečiai augalai, prisitaikę gyventi pačiose atšiauriausiose pasaulio vietose ir dažniausiai įsitvirtina ten, kur tik kelios kitų organizmų grupės gali egzistuoti. Tai toliausiai į šiaurę ir pietus išplitę augalai. Himalajuose kerpių rasta didesniame kaip 5600m aukštyje.
Kerpių gniužulai auga nederlingose dirvožemiuose, pušynuose, ypač kerpšiliuose, aukštapelkėse, kopose, ant saulės deginamų uolų, bevandenėse dykumose, ant pabalusios negyvo gyvūno kaukolės, medžio žievės, akmenų, išmargindamos juos įvairiaspalvėmis dėmėmis. Viena rūšis auga panirusi į ledinį Antarkties vandenį, kitą nešioja vėjas. Kerpių bendrijos dažnai užima didelius plotus ir formuoja savitą gamtovaizdį, ypač tundroje ir kalnuose. Žinoma apie 15000 kerpių rūšių.
Pagal gniužulo forma jos skirstomos į tris pagrindines grupes:
• Žiauberiškosios. Jų gniužulai yra grūdelio ar plonos plutelės pavidalo, tvirtai prigludę prie paviršiaus, atsparūs sausrai, labiausiai paplitę dykumose, ant akmenų. Žiauberiškosios kerpės sudaro ~80% visų kerpių.
• Lapiškosios. Jų gniužulai panašūs į suskaidytus lapelius, auga ant medžių, akmenų.
• Krūmiškosios. Jų gniužulai – tai statūs šakoti krūmeliai, pavieniai smaigeliai, nuo medžių kamienų ir šakų žemyn nusvirę pluoštų ir kuokštų pavidalu, siurbiantys vandenį iš atmosferos, todėl krūmiškosios kerpės labiausiai paplitę drėgno klimato juostose.
Kerpės labai skiriasi savo dydžiu ir išvaizda; vienos gali būti iš ilgų (apie 3m) siūlų, kitos būna mažesnės už smeigtuko galvutę.
Kerpių gniužulą sudaro dviejų skirtingų tipų augalai – grybai (daugiausia aukšliagrybiai), simbioziškai gyvenantys su dumbliais (daugiausia melsvadumbliais ir žaliadumbliais). Kai kuriose kerpėse būna azotą jungiančių bakterijų.
Daugelio kerpių mikroskopiniame pjūvyje skiriami 3 sluoksniai:
• Paviršinis, arba žievinis (sudarytas iš tankių grybo hifų).
• Vidurinis (sudarytas iš apraizgytų dumbliais hifų ląstelių arba jų kolonijų).
• Vidinis (sudarytas iš hifų – vadinamoji šerdis).
Tokia gniužulo atominė sandara vadinama heteromerine. Kai kurių kerpių gniužulo sandara yra homeomerinė: jame dumbliai išsidėstę tarp hifų padrikai, nesudarydami atskiro sluoksnio.
Kerpės auga labai lėtai. Daugelis žiauberiškųjų kerpių gniužulų retai užauga daugiau kaip 1mm per metus. Kai kurios auga truputį greičiau, bet ne daugiau kaip 1cm per metus. Todėl manoma, kad dideli kerpių gniužulai yra labai seni ir kai kurioms Arkties kerpėms gali būti daugiau kaip 4000 metų. Tad kerpės gali gyventi dešimtis, šimtus ir net tūkstančius metų.
Solidus kerpių gniužulų amžius rodo, kad dumblius ir grybus sieja tvirti ir labai dosnūs ryšiai, tačiau tikroji šių ryšių prigimtis vis dar nepakankamai aiški.
Dumbliai – tai žalieji augalai, kurie gaminasi maistą fotosintezės būdu ir teikia jį grybams, neturintiems chlorofilo.Grybai vartoja dumblių sintetintus organinius junginius, kartais ir juos pačius, gyvus arba negyvus, dumbliai vartoja grybų siurbiamą vandenį su jame ištirpusiomis mineralinėmis medžiagomis, jų išskiriamus medžiagų apykaitos produktus.
Maisto medžiagas iš dumblių gybai pasisavina labai greitai: buvo nustatyta, kad grybai gautus iš dumblių angliavandenius perdirba per tris minutes nuo fotosintezės pradžios. Tikriausiai dumbliai teikia grybui ir vitaminų, kartu skatina augti kerpių gniužulą. Grybas tuo tarpu įsiurbia vandens garų, todėl dumbliai spartina fotosintezę; be to jis apsaugo dumblius nuo ryškios šviesos, nes kai kuriems ryški šviesa kenkia.
Dėl to kerpės dažniausiai auga ten, kur vieni nei grybai, nei dumbliai negali augti.
Kerpės siurbia substrato ir atmosfreros vandenį ir jame ištirpusias mineralines druskas visu gniužulu. Apytakinio audinio neturi. Vanduo laikosi gniužulo tarpuląsčiuose, išbrinkusiose kai kurių hifų sienelėse, gleivėse. Kerpės pakelia ilgą sausrą geriau, negu kiti augalai. Kai stinga drėgmės, fotosintezė jose labai susilpnėja. Kerpėse susidaro įvairių organinių junginių, kurie jas saugo nuo per stipraus apšvietimo, padeda orui patekti į tarpuląsčius, gniužului prisitvirtinti prie substrato.
Kerpės dauginasi:
• vegetatyviškai (gniužulo dalimis)
• nelytiškai (grybų nelytinėmis sporomis – piknosporomis, konidijomis)
• lytiškai (grybų lytinėmis sporomis – aukšliasporėmis, bazidėsporėmis)
Iš grybų sporų kerpės išauga tik tada, kai jos patenka tarp atitinkamų dumblių – simbionatų.
Kerpių reikšmė ir panaudojimas:
• Jos svarbios dirvodarai, nes ardo (mechaniškai ir išskirtomis ruūgštimis) uolas ir akmenis, sukelia jų dūlėjimą; kerpei žuvus, dirvožemyje lieka jų susintetintos organinės medžiagos, iš kurių susidaro humusas
• Tundroje žiemą šiaurės elniai minta beveik vien kerpėmis.
• Pauščiai iš jų suka lizdus.
• Bestuburiams, pavyzdžiui, vabalams, sraigėms, erkiams ir drūgiams kerpių gniužulas yra saugi priedanga.
• Iš kerpių gali būti gaminama gliukozė, spiritas, antibiotikai, dažai, lakmusas, kvepalai.
• . Yra ir žalingų, kurios ardo akmeninius paminklus, kulptūras, apželia vaismedžių kamienus.
Iš krūmiškųjų kerpių dažnos ( ir Lietuvoje) šiurės, kerpenos, kedenės, laumgaurės, ramalinos, iš lapiškųjų – meškapėdės, plikkežiai, platužės, kežai, iš žiauberiškųjų – lekanoros, gruodeniai, brėžiai, skyvės genčių rūšys.
Kerpės jautriai reaguoja į oro pakitimus, todėl gali būti ilgalaikių matavimų objektai. Ypač stipriai kerpės, išskyrūs atsparias užterštumui, reaguoja i oro užterštumą SO2 . Reakcijos intensyvumas priklauso nuo substrato, ant kurio auga kerpės, pH, tai yra ta pati rūšis, kuri auga ant kalkingo substrato, kur kas atsparesnė negu auganti ant rūgštaus subtrato.
Pagal kerpių paplitimą sudaromos zonos. Didmiesčiuose kerpių zonavimas jau seniai žinomas, pagrįstas įvarių kerpių grupių ir rūšių atsparumo kenksmingoms medžiagoms laipsniu (toksitolerantiškumu). Dauguma lichenologų skiria keturias zonas, o kai kurie – penkias ir daugiau.Vokiečių lichenologai kerpių zonų riboms apibūdinti pasiūlė tokius požymius:1-kerpių gyvybinės formos; 2-padengimo laipsnis; 3-rūšių skaičius ; 4-atskirų rušių dažnumas. Be to, siūloma atsižvelgtį į kerpių bendrijų išsiplėtojimo laipsnį, kuris, einant iš normalios zonos į miesto centrą, mažėja.
Kerpių zonos
|Zonos |Padengimo lapsnis % |Padengimo |Rūšių skaičius |
|apibūdin| |lapsnis % |kiekviename |
|imas | | |mėginyje |
|I |Normali zona:auga |70-100% |10 |
| |įvairios krūmiškosios, | | |
| |lapiškosios ir | | |
| |žiauberiškosios kerpės | | |
|II |Išorinė kovos |50-70% |5-10 |
| |(pasipriešinimo) zona: | | |
| |labai sumažėję | | |
| |krūmiškųjų kerpių, | | |
| |žiauberiškosios pradeda| | |
| |vyrauti, sumažėja | | |
| |lapiškųjų kerpių | | |
|III |Vidinė kovos |50% |ne daugiau kaip |
| |(pasipriešinimo) | |5 |
| |zona:vyrauja | | |
| |žiauberiškosios kerpės,| | |
| |pavienės lapiškosios | | |
|IV |Dykumos zona:kerpių |0-20% |0,3 |
| |nėra arba randamos | | |
| |pavienės | | |
| |žiauberiškosios kartu | | |
| |su dumbliais | | |
| |(chlorela).Dažniausiai | | |
| |dideli pramoniniai | | |
| |kvartalai. | | |
Visuose iki šiol pasaulyje ištirtuose didmiesčiuose yra kerpių dykumos, kartais jų pasitaiko ir nedideliuose miesteliuose. Kerpių paplitimas įvairiose zonose priklauso nuo SO2 koncentracijų. Kerpes veikia kompleksas veiksnių,iš kurių yra pavojingiausi SO2 ir NO2, svarbesnis SO2, kuris, ištirpęs vandenyje,ilgainiui virsta sieros rūgštimi ir, patekęs į kerpių dumblinio komponento ląsteles, chlorofilą pavercia feofitinu. Tuomet kerpės gniužule sutrinka medžiagų apykaitą ir prasideda irimo procesas.
Kai oras užterštas dujomis, kerpių gniužule atsiranda pasipriešinimo reakcija, kurios intensyvumas skirtingas įvairiose rūšyse. Nuo to priklauso įvairių kerpių toksitolerantiškumas. Pavyzdžiui, Xanthoria parietina,
Parmelia sulcata yra atsparios taršai rūšys, o Lobaria pulmonaria ir Usnea bei Bryoria genčių rūšys yra labai jautrios užterštumui.
Naudota literatūra:
1. Populiarioji enciklopedija „Gyvoji gamta“ , Vilnius, 1991
2. Lietuviškoji Tarybinė Enciklopedija, Vilnius 1979
3. Iliustruota vaikų enciklopedija, Vilnius 1998
4. V. Korčiagina „Biologija“ 7kl.