地衣植物門

地衣植物門

地衣(Lichenes)是藻類和真菌共生的複合體。由於菌、藻長期緊密地結合在一起,無論在形態上、結構上、生理上和遺傳上都形成一個單獨的固定的有機體,所以把地衣當作一個獨立一門看待。本門植物約有500屬,25,000餘種。多數地衣是喜光植物,要求新鮮空氣,不耐大氣污染,因此,大城市及工業區很少有地衣生長。但地衣的耐寒和耐旱性很強,能在岩石、沙漠或樹皮上生長,在高山帶、凍土帶和南北極,其他植物不能生存,而地衣獨能生長繁殖,並形成一望無際的廣大地衣群落。

簡介


地衣植物門:地衣
地衣植物門:地衣
地衣植物門(Lichenes)由真菌和藻類共生所形成的一類特殊的植物類型。

繁殖

通常進行營養繁殖。由葉狀體斷裂成若干裂片,每個裂片發育成1新的葉狀體,或者在葉狀體上產生粉芽、珊瑚芽等營養繁殖體進行營養繁殖。有性生殖僅由共生的真菌進行;因地衣中共生真菌以子囊菌為多,故通過有性過程產生子囊孢子的類型最為多見。子囊孢子成熟后自子囊中釋放出來,在適宜的條件下萌發成的菌絲體,如遇到適合的共生藻類細胞,相互結合,即可發育成新的地衣植物體。地衣中的藻類細胞,則主要以細胞分裂方式進行繁殖。

種類

地衣約有500餘屬,26000多種。根據地衣體中共生的真菌類型,通常將其分為3綱:子囊衣綱,共生的真菌為子囊菌,本綱佔地衣種類的絕大多數;擔子衣綱,共生的真菌為擔子菌,主要分佈熱帶,種類很少;藻狀菌衣綱,共生真菌為藻狀菌,已知僅1屬,1種,產於中歐。

分佈範圍


地衣廣泛分佈於全球。常生活在岩石,樹皮,土壤、磚牆的表面。因其特別能適應嚴酷的環境,故從極地到赤道,從高山到平原,從沼澤到沙漠均有分佈。即使在其他植物不能生長的地方,也有地衣生活。

形態特徵


地衣具有各種顏色、多樣生長型和特殊的內部構造。共生的真菌多數為子囊菌,共生的藻類主要為藍藻中的念珠藻綠藻中的共球藻、桔色藻。在這類共生複合體中,藻類含有光合色素,能進行光合作用,為真菌提供營養;真菌可以從外界吸收水分和無機鹽,提供給共生的藻類、並將藻體包被在其中,以避免強光直射和防止藻類細胞乾燥死亡。二者互相依存,不能分離。在自然情況下,這些共生的藻類或真菌都不能獨立生活。地衣雖然是真菌和藻類的共生複合體,但真菌卻是地衣的主要成分,地衣的形態特徵完全由共生菌決定。絕大多數地衣生長極為緩慢,每年僅長幾毫米,乾旱時即進入休眠狀態,待有水分時,很快恢復生長。地衣的形態,按生長型可分為殼狀、葉狀、枝狀三種主要類型:

殼狀地衣

植物體為各種顏色的殼狀物,與基物貼連緊密,難以從基物上剝脫。如茶漬屬(Lecanora)。

葉狀地衣

植物體呈扁平葉狀,有背腹性,腹面以假根或臍固著於基物上。如梅衣屬(Parmelia)、地卷屬(peltigera)。

枝狀地衣

植物體呈樹枝狀,直立或懸垂,僅基部附著於基物上。如松蘿屬(Usnea),石蕊屬(Cladonia)。
地衣的植物體沒有真正的根、莖、葉的分化。跟藻類一樣,也屬原植體(葉狀體)。從橫切面看,大多數地衣植物體有分層現象。即有由緻密菌絲交織而成的皮層(在葉狀地衣,皮層又可分為上皮層和下皮層),由疏鬆排列的菌絲組成的髓層和由藻類細胞組成的藻層。根據藻類細胞在葉狀體中的分佈,又可將地衣區分為同層地衣和異層地衣兩類。前者藻細胞均勻分佈在髓層的菌絲組織中,後者藻細胞密集成層,排列在上皮層下面。

地衣類型

(1)殼狀地衣葉狀體很薄,以菌絲牢固地緊貼在基質上,有的甚至伸入基質中,因此很難剝離。殼狀地衣約佔全部地衣的80%。如生於岩石上的茶漬屬(Lecanora)和生於樹皮上的文字衣屬(Graphis)等。
(2)葉狀地衣葉狀體以假根或臍較疏鬆地固著在基質上,易與基質剝離。如生於草地上的地卷屬(Peligere)、臍衣屬(石耳屬,Umbilicaria)和生在岩石或樹皮上的梅衣屬(Parmelia)等。
(3)枝狀地衣個體呈樹枝狀,直立或下垂,僅基部都附著於基質上,如直立的石蕊屬(Cladonia),懸垂分枝於樹枝上的松蘿屬(Usnea)。
此外,還有介於中間類型的地衣,有的呈鱗片狀,有的呈粉末狀。

地衣結構

葉狀地衣的構造,可分為上皮層、藻胞層、髓層和下皮層。上皮層和下皮層均由緻密交織的菌絲構成。藻胞層是在上皮層之下由少量藻類細胞聚集成1層。髓層介於藻胞層和下皮層之間,由一些疏鬆的菌絲和藻細胞構成,這樣的構造稱“異層地衣”(Heteromerous lichen),如蜈蚣衣屬(Physcia)、梅衣屬(Parmelia)。
還有些屬藻細胞在髓層中均勻分佈,不在上皮層之下集中排列成1層(即無藻胞層),這樣構造稱“同層地衣”(Homolomerous lichen),如貓耳衣屬(Leptogium)。
葉狀地衣一般為異層地衣,殼狀地衣多為同層地衣,也有異層地衣。枝狀地衣為異層地衣。

主要價值


地衣在土壤形成中有一定作用。生長在岩石表面的地衣,所分泌的多種地衣酸可腐蝕岩面,使岩石表面逐漸龜裂和破碎,加之自然的風化作用,逐漸在岩石表面形成了土壤層,為其他高等植物的生長創造了條件。因此,地衣常被稱為“植物拓荒者”或“先鋒植物”。
地衣具有廣泛的用途。地衣所分泌的地衣酸多達百餘種,其中不少具有較強的抗菌能力。在《本草綱目》中已有記載的松蘿、石蕊等種類,可用於提取抗菌素。還發現多種地衣多糖有抗癌作用。
有的地衣可以食用,如我國和日本特產的石耳(Umbilicaria),味道鮮美,被視為山珍之一。生長在北極苔原地帶的地衣群落,是馴鹿的主要食料。
地衣可作工業原料。如染料衣科地衣可用於提取染料,由染料衣及石蕊等提取的石蕊色素,可用於製造酸鹼度定性試劑。樹花衣等可用作製取香水的定香劑和化妝品原料。附在茶樹、柑桔樹上的地衣,因菌絲砧入寄主皮層內吸取營養,可造成對寄主的危害。雲杉冷杉的樹冠上常掛滿松蘿,嚴重時可導致樹木死亡。
地衣對大氣污染十分敏感,可作為大氣污染的指示植物。根據各類地衣對二氧化硫(SO2)的敏感性,有人提出無任何地衣存在的區域為SO2嚴重污染區,只有殼狀地衣生長的區域為SO2輕度污染區,有枝狀地衣正常生長的區域為無SO2污染的清潔區。