剖析地衣体的共生
- 格式:pdf
- 大小:32.31 KB
- 文档页数:1
地衣地衣,是一种广泛分布于地球各个角落的生物。
它们生长在陆地、水域以及极地等各种环境中。
地衣由真菌和藻类或蓝藻共生而成,形成了独特的共生体系。
地衣的形态多样,可以是菌丝状、叶状、鳞片状或粉末状等。
它们能够生存于极端恶劣的环境中,如沙漠、高山和寒冷的极地。
地衣在生长过程中对环境条件要求不高,往往可以在岩石、树木、土壤和建筑物等各种底物上生长。
地衣在地球生态系统中扮演着重要的角色。
它们可以固定土壤,减少风蚀和水土流失,保护地壳表面,维持地表水和大气的湿度。
由于地衣的特殊结构,它们可以吸附和吸收空气中的有害物质,如二氧化硫和氮氧化物,起到净化空气的作用。
此外,地衣还为其他生物提供食物和栖息地。
地衣在医药和科学研究领域也有广泛的应用。
一些地衣具有药用价值,可用于治疗疾病和促进伤口的愈合。
科学家们还发现,地衣中含有一些特殊的化学物质,具有抗菌、抗氧化和抗肿瘤的作用。
在药物研发和新材料的开发中,地衣成为了重要的研究对象。
除了在地球上的重要作用,地衣还有可能存在于其他行星上。
科学家们通过对地球上的极端环境地衣的研究,提出了地外生命的可能性。
由于地衣对环境条件的适应性很强,可以在极端条件下存活,因此有可能在其他星球上发现地衣。
虽然地衣对于生态系统和科学研究都具有重要意义,但它们也面临一些问题和威胁。
人类活动的影响导致了一些地衣物种的减少,甚至灭绝。
例如,工业污染和城市化的加剧导致了大气中酸雨的增加,对地衣的生存环境造成了严重的威胁。
此外,过度的采集和破坏也导致了一些地衣物种的衰退。
保护地衣是保护生态系统和地球环境的重要举措。
减少人类活动对地衣的破坏,加强环境治理和保护措施,是维护地球生态平衡的关键。
科学家们还在不断研究地衣的生态学和生理学特性,以更好地了解地衣的功能和潜力。
地衣是地球上一个神秘而重要的生物群体。
它们以其独特的共生模式和极端环境的适应性,赋予了地球生态系统以独特的魅力。
我们应该加强对地衣的保护和研究,以保护地球的生态环境,促进科学发展,并可能在其他星球上探索地外生命的奥秘。
简述地衣植物的特征地衣植物是一类特殊的生物体,它们具有独特的特征和生活习性。
下面将从形态特征、生活环境和生物学特性三个方面来简述地衣植物的特征。
一、形态特征地衣植物是由真菌和藻类或蓝藻共生形成的复合体。
它们的外观因种类不同而有所差异,但一般呈现出菌体和藻体或蓝藻细胞相互结合的形态。
地衣植物的菌体部分通常由子实体(类似于真菌的花朵)和菌丝组成,而藻体或蓝藻细胞则寄生在菌体内部或外部。
地衣植物的体型较小,常常呈现出丛生或片状的生长方式。
二、生活环境地衣植物广泛分布于地球的各个角落,既能在陆地上生长,也能在水域中生存。
它们能够适应各种极端环境,如高寒地区、沙漠、岩石表面等。
地衣植物在极端环境中能够存活下来的原因主要是因为它们具有特殊的适应机制。
例如,地衣植物的菌体可以保护藻体或蓝藻细胞免受干旱或寒冷的伤害,而藻体或蓝藻细胞则能为菌体提供养分和能量。
三、生物学特性地衣植物的生活方式与其他植物有着本质的不同。
一方面,地衣植物是由两种或多种生物体共生形成的复合体,它们之间通过共生关系相互依存。
另一方面,地衣植物通常是兼性寄生植物,它们能够通过与藻类或蓝藻的共生关系获得养分和能量。
地衣植物的共生关系是一种互利共生,真菌为藻体或蓝藻细胞提供生长环境和保护,而藻体或蓝藻细胞则为真菌提供养分和能量。
地衣植物具有较强的抗逆性和环境适应性,这使它们成为一类独特的生物体。
地衣植物通过与藻类或蓝藻的共生关系,能够在各种恶劣的环境条件下生存和繁衍。
此外,地衣植物还具有一定的生态功能,它们能够固定土壤、改善环境、促进生态系统的恢复和建立。
地衣植物具有独特的形态特征、生活环境和生物学特性。
它们以其独特的共生方式和适应能力在地球上广泛分布和生存,发挥着重要的生态功能。
地衣植物的研究不仅对于理解生物多样性和生态系统的功能具有重要意义,还对于开发新的生物资源和保护环境具有潜在的应用价值。
地衣是一种独特的生物群落,它们生活在地球上的各种环境中。
地衣是由真菌和藻类或蓝藻共生形成的复合体,它们的生存方式与其他生物有着显著的不同。
地衣的生存方式非常适应极端的环境条件。
它们能够在高海拔、寒冷的地区生存,也能在炎热、干燥的沙漠中生存。
这主要得益于地衣的共生关系。
真菌提供了物理保护和水分,而藻类或蓝藻则为地衣提供光合作用所需的能量。
通过共生的方式,地衣能够适应各种不同的环境条件。
地衣的生存方式还与其特殊的结构有关。
地衣的外观通常是一层薄薄的覆盖物,可以像一张地毯一样覆盖在岩石、土壤或树木等物体上。
这种结构使得地衣能够抵御风化和侵蚀的力量。
此外,地衣也具有良好的水分保持能力,能够吸收和储存水分,以应对干旱或缺水的环境。
另一个地衣的生存方式是它们依靠气溶胶传播进行繁殖。
在适宜的条件下,地衣会产生性孢子,然后通过空气传播到其他地方。
这种繁殖方式使得地衣能够在不同的地方生存和扩张。
然而,地衣的繁殖速度相对较慢,这也是它们在一些极端环境下能够长期生存的原因之一。
地衣的生存方式还涉及到它们对空气质量的敏感性。
地衣对空气中的污染物非常敏感,它们可以作为环境质量的指示生物。
地衣的存在状况可以反映出周围环境的污染程度。
由于地衣的存在受到污染的威胁,一些地区特别是城市地区的地衣数量大幅减少。
这也提醒人们保护环境,减少对自然界的破坏。
总的来说,地衣具有独特的生存方式。
它们能够适应各种不同的环境条件,并且通过共生关系和特殊的结构来保护自己。
地衣的生存方式不仅仅与其生态位有关,还与其对环境质量的敏感性相关。
地衣的存在不仅是自然界多样性的一部分,也是生态系统稳定性的重要指标。
保护地衣,关注地球的生态平衡,是我们每个人的责任。
地衣植物地衣是藻类和真菌共生而成的复合原植体植物。
由于藻、菌之间长期的生物学结合,具有独特的形态、结构、生理和遗传等生物学特性,而不同于其他一般真菌和藻类。
地衣中共生的真菌绝大多数为子囊菌,少数为担子菌,个别为藻状菌;共生的藻类最常见的是绿藻中共球藻、原球藻和橘色藻等,最常见的蓝藻则为念球藻。
地衣通常可分为壳状、叶状和枝状三种生长型。
地衣的适应能力很强,能抵御干旱、严寒等恶劣环境条件的影响,因而广泛分布于世界各地,从南北极到赤道沙漠,从高山到平原、从森林到荒漠,到处都有它的足迹,可视为自然界中先锋植物。
地衣可作药用、饲料以及提取香精油、天然染料、石蕊试剂、松萝酸等的原料。
此外,由于地衣对空气污染十分敏感,因此可作为监测大气污染的指示生物。
(一)肺衣科网脊肺衣Lobaria retigera (Bory) Trev.叶状体扁平叶状,凹凸不平,呈网状,边缘分裂,裂片多数呈鹿角状,先端平截或微凹。
上面湿润时显著绿色,干燥时黄褐色。
下面淡褐色,网沟内密生黄褐色或黑紫色绵毛,膨起部分无毛。
子器赤褐色,浅杯状。
子囊孢棱状,4室。
生长在树干或林下岩石上。
分布在武夷山。
药用,可健脾利水、祛风止痒。
(二)松萝科环裂松萝Usnea diffracta Vain.植物体淡灰绿色至淡黄绿色,枝状,悬垂型,不整齐多回二叉分枝,枝圆柱形,枝体基部较粗,愈近顶端分枝愈细,枝体平滑,无粉芽或针芽,表面有很多白色环状裂沟,横断面中央为菌丝组成的中轴,具弹性,其外为藻环,常由环状沟比纹分离成短筒状。
菌层产生少数子囊孢子,子囊果盘状,褐色,子囊棒状,内生8个椭圆形子囊孢子。
生长在潮湿林中树干上或岩壁上。
分布在武夷山。
药用,可清热解毒、止咳化痰、强心利尿、生肌止血、清肝明目。
(三)地卷科犬地卷Peltigera canina (L.) Willd.地衣体大型叶状,体薄而柔软,前端较宽,由腹面向上反卷。
上表面淡灰褐色,有白色茸毛,无光泽。
真菌、细菌与植物共生的例子
真菌、细菌与植物共生是一种普遍存在的现象。
这种共生关系对于植物的生长和发育具有重要意义,同时也为生态系统的稳定和多样性提供了支持。
下面将介绍一些真菌、细菌与植物共生的例子。
一、菌根共生
菌根共生是真菌与植物根系之间的共生关系。
这种共生关系对于植物获取营养物质具有重要作用。
在菌根共生中,真菌能够分解土壤中的有机物质,释放出植物所需的营养物质,同时还能帮助植物吸收水分和养分。
这种共生关系对于植物的生长和发育具有重要意义。
二、根瘤菌共生
根瘤菌是一种能够与豆科植物形成共生关系的细菌。
在根瘤菌共生中,细菌能够固定空气中的氮气,将其转化为植物所需的氮肥。
这种共生关系对于豆科植物的生长和发育具有重要意义,同时也为生态系统提供了氮肥来源。
三、藻类与真菌的共生
在一些水生生态系统中,藻类与真菌之间也存在共生关系。
这种共生关系对于水生生态系统的稳定和多样性具有重要意义。
在藻类与真菌的共生中,藻类能够通过光合作用产生氧气和有机物质,而真菌则能够分解这些有机物质,释放出植物所需的营养物质。
这种共生关系有助于维持水生生态系统的平衡和稳定。
四、地衣共生
地衣是一种由真菌和藻类共同组成的生物体。
在地衣共生中,真菌能够分解岩石表面的有机物质,释放出植物所需的营养物质,同时还能帮助藻类吸收水分和养分。
这种共生关系对于地衣的生长和发育具有重要意义。
总之,真菌、细菌与植物共生的例子多种多样,这种共生关系对于植物的生长和发育以及生态系统的稳定和多样性具有重要意义。
地衣的形态和结构地衣(Lichen)是由真菌和光合作用的藻类或兰藻共生组成的复合生物体。
它们以非常特殊的形态和结构适应了严酷的环境,广泛分布于地球上的各个生态系统中,包括极地区域、高山地带、沙漠和石漠等。
地衣的形态和结构非常多样,它们可以是扁平、片状、丛生状或结块状。
这种多样性与地衣的生存环境密切相关。
例如,在极地区域,由于低温和强风的影响,地衣普遍呈现为结块状,以减少水分蒸发和风速对其带来的冲击。
而在温暖湿润的气候条件下,地衣通常呈现为片状或丛生状,以增加吸收阳光和水分的表面积。
地衣的结构主要由两个组成部分构成:菌丝体和藻体(或兰藻体)。
菌丝体由真菌丝构成,这些丝体形成了地衣的外部骨架,类似于植物的根和茎。
真菌丝通过分支和交织形成了复杂的网状结构,这种结构为藻体提供了一个稳定的栖息地,同时也有助于水分和气体的交换。
藻体或兰藻体是地衣中光合作用的主要负责者。
它们通常是单细胞或链状细胞,可以是绿藻、蓝藻或硅藻等。
藻体存在于地衣菌丝体内,并与真菌形成共生关系。
在这种共生关系中,真菌提供保护和支持,同时从藻类体内吸收有机物和养分。
藻体通过光合作用产生能量,这种共生关系使地衣可以生存于没有其他植物能够生存的贫瘠或恶劣条件下。
另外,地衣的细胞壁结构也非常特殊。
它们的细胞壁通常富含多糖和蛋白质,能够抵御极端温度、干旱和高盐等环境压力。
地衣的细胞壁还含有一些特殊的化合物,如厚壁素和橙色酮类化合物等,这些化合物能够吸收紫外线,减少紫外线对地衣细胞的伤害。
总的来说,地衣的形态和结构是相当复杂和多样化的,这使它们能够适应各种潜在的生态位和环境条件。
通过真菌和藻体之间的共生关系,地衣能够在独特的生物体结构中完成光合作用和有机物的获取,使它们能够在很多其他生物无法生存的地方死里求生。
地衣的形态和结构的研究不仅可以帮助我们更好地理解它们的生态和生物学意义,也有助于人类开发利用这些生物资源。
地衣地衣是真菌和光合生物(绿藻或蓝细菌)之间稳定而又互利的共生联合体,真菌是主要成员,其形态及后代的繁殖均依靠真菌。
也就是说地衣是一类专化性的特殊真菌。
传统定义曾把地衣看作是真菌与藻类共生的特殊低等植物。
1867年,德国植物学家施文德纳作出了地衣是由两种截然不同的生物共生的结论。
在这以前,地衣一直被误认为是一类特殊而单一的绿色植物。
全世界已描述的地衣有500多属,26000多种。
从两极至赤道,由高山到平原,从森林到荒漠,到处都有地衣生长。
主要分类在地衣中,光合生物分布在内部,形成光合生物层或均匀分布在疏松的髓层中,菌丝缠绕并包围藻类。
在共生关系中,光合生物层进行光合作用为整个生物体制造有机养分,而菌类则吸收水分和无机盐,为光合生物提供光合作用的原料,并围裹光合生物细胞,以保持一定的形态和湿度。
真菌和光合生物的共生不是对等的,受益多的是真菌,将它们分开培养,光合生物能生长繁殖,但菌类则“饿”死。
故有人提出了地衣是寄生在光合生物上的特殊真菌。
◆壳状地衣:植物体扁平成壳状,植物体紧附树皮、岩石或其他物体上。
底面和基质紧密相连,难以分离,例如茶渍属、文字衣属。
异层地衣的内部分化为四个部分:最上面的部分是由垂直菌丝组成的,这些菌丝之间没有间隙或者充满着胶质物,叫做上皮层,在它的上面有的种类有一层由菌丝组成的表皮组织状的外皮;在上皮层的下方,由稍疏松交织的菌丝组成;其中混杂有藻细胞,叫做藻胞层;藻胞层下方是由紧密的菌丝组成,叫做髓层;髓层以下由紧密的菌丝组成,叫做下皮层。
同层细胞没有藻胞层与髓层的分化藻细胞均匀分布在髓中。
地衣下皮层的菌丝垂直或平行于基质表面,其中一部分菌丝成束或单一的深入基质内,起吸收和故着作用。
枝状地衣则不分上下皮层,整个皮层围着一层皮层,皮层内为一圈藻层,中央部分是髓层,也属异层地衣。
地衣的繁殖地衣最常见的是营养繁殖。
如地衣体的断裂,每个裂片都可发育为新个体。
有的地衣表面由几根菌丝缠绕数个光合生物细胞所组成的粉芽,也可进行繁殖。
地衣植物基本特点地衣植物是一类特殊的生物体,由真菌和藻类或蓝藻共生形成的复合体。
它们在自然界中广泛分布,可以生长在各种不同的环境中,包括极地、高山、沙漠、荒漠等。
地衣植物具有以下几个基本特点。
第一,地衣植物是共生体。
地衣植物由真菌和藻类或蓝藻组成,它们之间形成了一种密切的共生关系。
真菌提供生物体的结构和保护,藻类或蓝藻则通过光合作用为地衣植物提供能量和营养物质。
这种共生关系使得地衣植物能够适应各种恶劣的环境条件,并且在养分匮乏的地方存活下来。
第二,地衣植物具有很强的适应能力。
地衣植物能够生长在各种极端环境中,例如极地、高山、沙漠、荒漠等。
它们能够在寒冷的环境中抵抗低温和干燥,能够在高山的严酷条件下生长,能够在沙漠和荒漠中忍受干旱和高温。
这种适应能力使得地衣植物成为了地球上最早出现的陆生植物之一。
第三,地衣植物对环境有重要的生态功能。
地衣植物能够固定土壤,防止水土流失,保持地表的稳定性。
它们也是一些动物的食物来源,为生态系统的稳定提供支持。
此外,地衣植物还能够吸收大气中的有害物质,起到净化空气的作用。
它们还能够在岩石表面生长,从而加速岩石的风化和土壤的形成。
第四,地衣植物具有重要的经济价值和科学价值。
地衣植物中有一些物种具有药用价值,被广泛用于中药和保健品的制备。
此外,地衣植物还被用于染料、香料、香精等方面。
对地衣植物的研究也有助于人们了解生物共生和生态系统的运作规律,对保护生物多样性和维持生态平衡具有重要意义。
总的来说,地衣植物作为一类特殊的生物体,具有共生关系、强大的适应能力、重要的生态功能和经济价值。
对地衣植物的研究不仅有助于人们更好地了解自然界的奥秘,还有助于保护生物多样性和维持生态平衡。
因此,我们应该加强对地衣植物的保护和研究,以促进可持续发展和生态环境的改善。
关于地衣的文献
地衣是一种生物体,同时包含了真菌和藻类或蓝藻细菌。
它们通过共生关系生活在一起,形成一种独特的生物体。
地衣广泛分布于地球上各个角落,从寒冷的极地到干燥的沙漠,都可以找到它们的踪迹。
地衣的形态各异,有的像灰色或黄色的斑块,有的像绒毛般的结构。
它们可以生长在土壤、岩石、树木、建筑物等各种基质上。
地衣对环境的适应能力很强,可以在各种恶劣的条件下生存。
这是因为地衣可以吸收空气中的水分和营养物质,而无需依赖土壤。
地衣在生态系统中起着重要的作用。
它们可以固定土壤,防止水土流失,促进土壤的形成。
地衣还可以吸附空气中的污染物,净化环境。
在极地地区,地衣是维持生态平衡的重要组成部分,为其他生物提供食物和栖息地。
地衣的繁殖方式多样,可以通过分裂、孢子、片段等多种方式进行繁殖。
它们的生命周期也很特殊,有的地衣可以活上几十年甚至上百年。
地衣的生长速度相对缓慢,但它们的生命力很强,可以在恶劣的环境中存活。
地衣在人类文化中也有着重要的意义。
一些地衣被用作药物或食品,具有一定的药用价值。
同时,地衣在传统艺术和文学中也有所体现,被赋予了一定的象征意义。
地衣是一种独特的生物体,它们通过共生关系生活在一起,适应各种恶劣的环境,对生态系统具有重要作用。
我们应该加强对地衣的保护和研究,以更好地了解和利用这个神奇的生物体。
地衣是什么地衣是藻类和真菌共生的复合体。
由于菌和藻类的长期紧密结合,在形态、结构、生理、遗传等方面形成了单一的、固定的有机体,因此地衣被归为地衣植物门。
地衣门是植物界六大门之一,属于低等植物,为藻类和真菌共生的一种复合体,本门植物约有26000种,地衣大多生活在潮湿背阴地带。
构成地衣的藻类通常是蓝藻中的念珠菌和单细胞绿藻,如共球藻属、橘色藻属;真菌是子囊菌和担子菌。
一般来说,地衣中真菌和藻类的特定种类是固定的。
在这些共生复合体中,藻类含有光合色素。
真菌能吸收外界的水分和无机盐,为它们提供共生藻类,从而避免强光导致藻类细胞的干燥和死亡。
它们相互依存,不可分离。
真菌与藻类的共生关系并不平等,但真菌的利益更大,在这种不平等的状态下达到了平衡。
在自然条件下,这些共生藻类或真菌不能独立生存。
地衣虽然是真菌和藻类的共生复合体,但其形态特征完全由共生细菌决定。
地衣在土壤形成中起着重要作用。
生长在岩石表面的地衣会分泌多种地衣酸,会腐蚀岩石表面,导致岩石表面逐渐开裂断裂。
除自然风化作用外,岩石表面逐渐形成土层,为其他高等植物的生长创造了条件。
因此,地衣常被称为“植物地形学家”或先锋植物。
地衣对大气污染非常敏感,可作为大气污染的指示植物。
根据各类地衣对二氧化硫(SO2)的敏感性,认为无地衣的地区受SO2严重污染,只有壳地衣生长的地区受SO2污染较轻,树状地衣生长正常的地区为无SO2污染的洁净区。
生长在北极冻原的地衣群落。
它是驯鹿的主要食物。
附着在茶树和柑橘树上的地衣对寄主植物有害,因为菌丝体渗透到寄主皮层吸收养分。
云杉和冷杉的树冠常被松萝覆盖,会导致树木死亡。
地衣与大气污染地衣被誉为自然界的"空气指标植物",因其对大气质量、环境污染和生态系统健康的指示作用而备受关注。
随着工业化和城市化进程的不断加快,大气污染问题日益严峻,而地衣作为植物中的特殊群体,对大气污染具有重要的敏感性和监测能力。
本文将围绕地衣与大气污染的关系进行探讨,全面展示地衣在环境监测和生态保护中的作用。
首先,我们来了解一下地衣的特点。
地衣是一种由藻类和真菌组成的生物体,具有双重共生关系。
藻类通过光合作用为地衣提供能量和有机物,而真菌则为其提供结构支持和水分吸收。
这种独特的合作关系使得地衣能够适应各种极端环境,包括寒冷、恶劣的气候条件和高度污染的地区。
地衣对大气污染的敏感性是其独特之处。
由于地衣无法摄取水分和养分,其营养来源几乎完全依赖于大气中的物质。
正因如此,地衣对环境中的各种气体和化学物质呈现出极高的敏感性。
它们可以吸收和积累大气中的有毒物质,如重金属、二氧化硫和氮氧化物等,因此被广泛应用于大气污染监测和评估。
地衣在大气污染监测方面发挥着重要的作用。
它们生长在建筑物、岩石、土壤和树木表面,可以作为环境中气体和颗粒物的生物监测器。
通过研究不同地区地衣的种类和数量,可以间接推断出该地区的空气质量和污染程度。
例如,某地区地衣的种类多样性和数量较少,往往说明该地区存在较高的大气污染水平。
同时,地衣对不同污染物的特异性吸附和富集能力也使它们成为大气污染来源的指示物。
此外,地衣还可以用于评估和监测大气污染的时空分布。
由于地衣对污染物的敏感性和富集能力不同,可以通过地衣的分布和生长情况来判断污染物的来源和扩散路径。
例如,一些耐污染的地衣种类更容易生长在城市和工业区,而对污染物较为敏感的种类则往往限制在清洁的环境中。
通过对地衣的研究和监测,可以有效地评估和监控大气污染的时空变化。
除了在大气污染监测中的应用,地衣还在生态保护中发挥着重要的作用。
由于地衣对环境的敏感性,它们常常被用作生态系统健康的指示物。
地衣共生菌藻的分离与培养地衣是一种真菌,由地衣共生菌和一种藻类或蓝细菌(蓝藻)的共生而形成的联合体,属“二元”生物体。
在这个二元共生联合体中,真菌菌丝缠绕大量的光合细胞。
在上述地衣的定义我们可以提出这样的一个问题:地衣是否可分为单个生物体?地衣生物学研究的许多方面均涉及到这些不同有机组织的相互作用。
对于共生体的分离和培养研究,为科学家对于地衣共生关系本质的探讨提供了迷人的前景。
该研究的中心问题是地衣光合共生物以及地衣共生菌的培养,这也是解决地衣生理、形态、发育和分子生物学等方面研究的根本问题。
地衣共生体的培养曾经被认为难以进行,这主要是因为这是一项很耗时的工作,而且共生体的培养是否成功需要长期的技术探索。
然而,Ahmadjian(1967b)突破性的研究引起了许多地衣学者对共生菌藻培养的兴趣。
在过去的二三十年间,关于地衣共生菌藻的研究和地衣的人工重建已取得了相当的成就,如图一所示,地衣共生菌藻培养可以通过各种不同的方法而实现。
地衣共生体的培养很难,即使用具富营养的培养基。
主要是因为共生菌的生长远远快于共生藻或蓝细菌。
此外,霉菌、酵母菌和细菌等的污染也是很重要的因素。
因此在所有的操作过程中要进行无菌操作以防污染。
本章的目的在于讲述从地衣中分离出共生菌藻并进行培养的方案。
子方案I讲述了地衣共生菌培养的各种方法。
子方案II讲述了地衣共生藻培养的各种技术。
这些培养技术已有报道,但我们在此研究的基础上又添加了一些新的内容。
关于共生体的分离技术已有Ahmadjian(1967a,b)和Galum(1988)全面的描述了。
子方案I 共生菌的培养注意:除了每一个清洗步骤,所有的操作都应在超净工作台上或无菌的条件下进行。
所有的仪器在用之前都应高压灭菌(15~20分钟,121℃,1 atm)或干热灭菌(30分钟,180℃)。
一、仪器与材料仪器:显微镜、解剖镜、相差显微镜、高压灭菌锅、培养箱、超声波发生机、离心机、超净工作台或无菌工作室。
互利共生的例子
1.地衣、真菌、苔藓植物共生:地衣通过真菌的菌丝体吸收营养,通过苔藓植物的光合作用制造有机物。
2.白蚁和肠鞭毛虫是互利共生的:白蚁以木材为食,但自己不能消化纤维素。
它们不得不依靠肠鞭毛虫分泌的酶来消化纤维素,使纤维素分解,而分解后的产物可供双方使用。
3.大豆与根瘤菌共生:根瘤菌被寄主质膜形成的入侵线包围,固氮酶在寄主体内合成。
豆血红蛋白是共生产物,植物产生球蛋白,而血红素是细菌合成的。
豆血红蛋白存在于植物细胞的液泡中,对氧有很强的亲和力,有利于创造固氮所必需的厌氧条件。
细菌开始固氮。
在植物中,细菌依靠植物提供能量,而类杆菌只能固氮但不能利用固定的氮。
因此,豆科植物为根瘤菌提供碳水化合物,根瘤菌为植物提供氮营养,从而形成互利共生的关系。
地衣是一类很特殊的植物,它们是由一种藻类和一种真菌共生(少数种类为两种藻类和一种真菌共生)的复合有机体。
构成地衣体的藻、菌之间紧密地结合,长期地共同生活,无论在形态、构造、生理功能和遗传上都形成一个独立的固定有机体,它既不同于一般的藻类,也不同于一般的真菌,而是一个特殊的植物新类型,这是长期历史发展进化的结果。
构成地衣的真菌绝大多数为子囊菌,少数为担子菌,还有极少数为半知菌和藻状菌;而地衣体中的藻类有原核的蓝藻和真核的绿藻。
一般认为地衣体中这两种生物之间是一种“互惠共生”(mutualism)的关系,其中真菌的菌丝缠绕着藻细胞,并从外面包围藻细胞,控制着藻类,并决定着地衣体的形态,它们靠菌丝从外界环境中吸收水分和无机盐,以供给藻类;而藻类进行光合作用制造的有机养料除供自身生长发育外,大部分供给共生的真菌。
在这种共生体中,它们彼此的生存都是以对方的生存为前提,互相依赖,互惠互利。
但也有实验证明,若通过一定的方法将地衣体中的真菌和藻类分离,分别进行培养,则藻类能正常生长发育,而真菌则会死亡,这说明地衣体中两种生物之间的这种共生关系是不均衡的,真菌在某种程度上控制着藻类,使藻类成为它营养的来源,也就是说真菌的生存必须依赖于藻类;而失去“自由”的藻类要生活也不得不依赖于相应的真菌。
对于这种特殊的共生关系,德国植物学家施文德奈尔把它比喻为“主奴共生”(helotism),即真菌为“主”,藻类为“奴”。
关于藻、菌共生的本质,确实是个极为复杂的问题,迄今的实验证据还不足以全面回答这个难题。
但是,根据研究进展,地衣体的共生菌是依赖于共生藻的光合作用提供碳源而生活。
如果共生藻为念珠藻或称念珠蓝细菌,它还能从大气中固定氮素。
在地衣体内共生菌伸出吸器从共生藻的生活细胞中获得有机营养(寄生现象)。
有的进入吸器将部分藻细胞致死后继续吸收残余养分(腐生现象)。
藻细胞膜的透性也被共生菌所改变,从而加强了藻细胞内养分的外渗,有利于共生菌的吸收利用。
另一方面,藻细胞由于被交织的菌丝组织所包围而免遭外界的损伤;同时使光照强度适当减弱,这也有利于共生藻在弱光照下的生命活动;通过菌丝组织的吸水与失水过程,有利于矿物盐的积累供藻细胞光合作用之需。
实验证明,参与地衣藻、菌共生的藻类在光合作用下所释放的碳化物类型因共生藻的类群不同而各异。
通常念珠藻和伪枝藻释放葡萄糖,橘色藻释放赤藓醇,明球藻则释放山梨糖醇,而胶球藻及共球藻却释放核糖醇。
至于氮素营养,地衣除了从其周围生境中吸收利用之外,其共生蓝藻还可直接从大气中固定。
因此,长期以来,关于地衣中的藻、菌共生被理解为“互惠共生”。
但是,也有人认为是“寄生”(parasitism)或“内腐生”(endosaprophytism)。
美国学者阿玛简以一种红头石蕊的实验结果为例,将地衣中的菌、藻共生解释为“有控寄生”(controlledpara-sitism),就像人类饲养家禽以提高人类营养水平。
这一观点,实际上正是施文德奈尔“主奴共生”的现代解释,而“有控寄生”则为其科学术语。
由此看来,地衣实际上是一群专化性很强的真菌(其中绝大多数为子囊菌),基于此,有些学者主张地衣就是真菌门的一个类群。
但是,它们在自然界必须要和藻类共生形成共生体才能生存,因此,地衣应为独立的一门植物,和真菌并归入真菌界。
(BF)
剖析地衣体的共生
张晓丽武宇红(邢台学院生物系河北邢台054001)
膜电位复极化的机制有别于静息电位的产生和维持
徐兆麟(上海师范大学附属中学上海200234)
在中学生物学教材中,对于神经细胞静息膜电位的产生一般都叙述得比较详细而准确,对于动作电位的产生虽然也作了叙述,但是重点只讲了膜两侧电荷分布的去极化和反极化的原因,而对于复极化和超极化则往往一笔带过。
但是在许多练习资料中,常常出现有关这方面的习题,如果按照中学课本的内容就无法解答,或得出错误解答。
试举一例:
当动作电位刚刚通过神经纤维,细胞膜又恢复为静息电位时,发生的离子移动主要是()。
A.K+经主动转运出膜外
B.Na+经主动转运出膜外
C.K+经主动转运入膜内
D.Na+经主动转运入膜内
24生物学通报2005年第40卷第6期。