Растение-сфинкс

Артемихина Анастасия Николаевна / Artemihina Anastasija Nikolaevna – студент;

Запольских Евгения Николаевна / Zapol'skih Evgenija Nikolaevna – студент, кафедра ботаники,

Пермская государственная фармацевтическая академия, г. Пермь

Аннотация: в статье рассматривается значение лишайников в природе и в деятельности человека. Объясняется, почему же их называют растениями-сфинксами. И мы узнали немного больше о всей известной библейской легенде.

Ключевые слова: растение–сфинкс, лишайник, лихеноиндикация, усниновая кислота, водоросль (фикобионт), гриб (микобионт).

О природе этих загадочных организмов сочинялись различные вымыслы и небылицы. Считали, что они сами собой могут возникать на коре деревьев, на деревянных заборах и других субстратах. Русский естествоиспытатель К.А. Тимирязев назвал их «растениями–сфинксами». Согласно же Библии, это пища, которой Бог кормил Моисея и его соплеменников во время 40-летних скитаний после Исхода из Египта. Когда у евреев закончился весь хлеб, взятый с собой из Египта, Бог послал им пищу – «манну небесную», выглядящую как белые маленькие крупинки или похожую на мелкий град. Что же это за загадочные организмы?

Предполагают, что крупинки, о которых рассказано в легенде о «манне небесной», ― это съедобный кочующий лишайник, аспицилия съедобная и аспицилия блуждающая, серые комочки которого ветер перекатывает по пустыням Африки, Передней и Средней Азии. Отсюда пошло выражение «манна небесная». Аспицилия съедобная очень похожа на «манну небесную», описанную в библии, но мнения, о том, что это одно и то же расходятся.

А теперь разберемся, почему же лишайники называют растениями-сфинксами.

Сфинкс – загадочное существо двойной природы – голова женщины, туловище – льва. Если интерпретировать это на лишайники, то их тоже можно назвать растениями-сфинксами. Ведь у них тоже двойная природа гриба и водоросли. И эта двойная природа приносит пользу им обоим. В чем же заключается эта обоюдная польза двух организмов?

Одни зависят от присутствия готового органического вещества, но зато не зависят от света, другие не нуждаются в готовом органическом веществе, но зато нуждаются в свете, при помощи которого вырабатывают сами это органическое вещество из неорганических соединений, заимствуемых из воздуха и почвы.

Два бессознательных существа подают пример разумного союза, направленного к обоюдной пользе. Они забирается дальше всех растений на север, выше всех в горы; им нипочем зимняя стужа, летний зной; медленно, но упорно завоевывают они каждую пядь земли, и только по их следам, по проторенному им пути, появляются более сложные формы жизни. В чем же тайна этого успеха? Concordia res parvae crescunt (в согласии, в союзе сила), как будто отвечает нам каждое из этих ничтожных существ. В союзе между кем? В союзе между двумя равно плодотворными началами, между тем, которое черпает свою пищу из земли, и тем, которое заимствует свои силы у их чистейшего источника – у света. Nil sale et sole utilius. В этих словах вся тайна растительной жизни. Свет солнца и соль земли – вот два равно необходимые начала жизни. Вот где кроется тайна успеха, делающая из этой parva res могучего пионера растительного мира. Вот ключ к загадке, которую предлагает мыслящему человеку это маленькое растение-сфинкс [1].

Каково же значение лишайников в природе и деятельности человека?

Лишайники – многолетние организмы, поэтому они накапливают запасные вещества в форме полисахаридов или иных соединений, близких к углеводам (например, сахароспиртов, лихенин). Эти вещества обладают особенностью набухать и растворятся в горячей воде, при остывании раствор густеет и превращается в студень. Во Франции на рубеже XIX–XX веков лихенин применяли для приготовления некоторых сортов мармелада. Также приготовляли густые кисели с добавлением к ним ягодных соков [2].

А парфюмеры в свою очередь высоко ценят дубовый мох, растущий на соснах. Он придает получившемуся аромату одновременно богатый и тонкий землисто-лесной аромат.

Дубовый мох является сильным аллергеном, который может стать причиной различных кожных раздражений. Поэтом неудивительно, что с некоторого времени правила IFRA предписывают добавлять в духи экстракты дубового мха в количестве, которое не превышает 0,1%. При наличии в составе парфюма древесного мха общее количество обоих лишайников не должно превышать эту же норму.

В некоторых лишайниках групп Roccellaceae содержатся ярко окрашенные, желтые или красные вещества, которые с успехом используются жителями Севера для окраски шерстяной или хлопчатобумажной пряжи. Красящими веществами в этих лишайниках являются эритрин и леконоровая кислота. При обработке аммиаком кислота распадается на углекислоту и орсин. Последний под влиянием кислорода воздуха переходит в орцеин, который является основным красителем.

Также лишайники используются для получения спирта. Углеводы лишайников при нагревании с разведенной кислотой гидролизуются, почти количественно превращаясь в глюкозу. Этот сахар применяют с дрожжами для получения винного спирта. Для использования лишайников в качестве сырья для бродильной промышленности необходимо предварительно подвергнуть гидролизу содержащиеся в них углеводы, и затем производить сбраживание образовавшейся глюкозы.

Нельзя забывать про огромное значение лишайников в качестве биомассы.

На Крайнем Севере развитие животноводства встречает серьезные затруднения вследствие недостатка кормов, поэтому в некоторых странах местное население прибегает к заготовке лишайников. В основном используют представителей родов Cladonia sp., Cetraria sp. и Flavocetraria sp. Например, свиньи и овцы охотно поедают Cladonia arbuscula, Cladonia rangiferina и др. Одним из наиболее используемых видов лишайников является Cetraria islandica, так называемый исландский мох. А так же некоторые северные народы употребляет определенные виды лишайников в пищу, примешивая их к муке и к некоторым другим пищевым продуктам. Наибольшее значение в этом отношении приобрели Cetraria islandica и лишайники рода Gyrophora sp., обитающие на скалах и камнях. Известно, что жители о. Исландия, имя которого носит лишайник, примешивают Cetraria islandica к хлебу.

Впервые в России литературные данные о съедобности исландского мха опубликовал в 1802 г. могилевский аптекарь Федор Бранденбург. Также известно, что в конце XIX-начале XX века многие полярные путешественники (экспедиция Франклина) во время длительных стоянок, когда заканчивался запас продовольствия, питались исключительно исландским мхом. Имеются сведения, что исландский мох можно использовать для приготовления киселя и бутербродной массы.

Другим направлением использования лишайников является фармацевтическое (медицинское). Оно основано на содержании в талломах лишайников высокомолекулярных органических соединений – «лишайниковых кислот»: усниновой, эверновой, физодовой и др. (около 230), обладающих бактериостатическими и бактерицидными свойствами. В Ботаническом институте имени В.Л. Комарова был создан препарат уснинат натрия (натриевая соль усниновой кислоты), обладающий антибактериальными свойствами. Уснинат натрия употребляют наружно при лечении инфицированных ран, трофических язв, ожогов. А так же усниновую кислоту применяют в качестве консерванта в косметологии. К лишайникам, содержащим большое количество усниновой кислоты, относятся: Alectoria ochroleuca (Hoffm.) A. Massal., Cetraria islandica, Cladonia arbuscula, Cladonia stellaris, Flavocetraria cucullata, Flavocetraria nivalis и т.д.

Лечебные свойства многих лишайников объясняются также содержанием в них витаминов А, В1, В2, В12,° C, D и др. Cetraria islandica также принимается и в лекарственных целях. Она повышает защитные свойства организма, особенно при частых заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Является хорошим противовоспалительным средством: крепким отваром обмывают раны, ожоги, делают примочки при фурункулах, пьют при опухолях горла. При язвах во рту или зубной боли также долго держат пережеванное слоевище. При изжоге, стригущем лишае делают из золы мазь на растительном масле. Также отвар из исландского мха можно использовать для профилактики цинги [5].

В Индии, Китае многие лишайники применяются в качестве отхаркивающего средства. Та же пельтигера собачья используется индийцами при лечении болезней печени. В Исландии, на Скандинавском полуострове, отвар из цетрарии исландской пьют при воспалении дыхательных путей [3].

Так же важную роль лишайники играют в мониторинге экологической обстановке окружающей среды, что называется лихеноиндикацией.

На загрязненность воздуха лишайники реагируют по-разному: одни прекрасно переносят загрязнение, живут только в городах и населенных пунктах, другие не переносят загрязнения вовсе. Изучая реакцию отдельных видов лишайников на загрязнение воздуха, можно дать общую оценку степени загрязненности окружающей среды, особенно атмосферного воздуха.

Компонентами загрязненного воздуха, которые имеют отрицательное влияние на лишайники, являются: двуокись серы (SO2), окислы азота, окись углерода, соединения фтора и т.д. Двуокись серы среди них самый вредный. Экспериментально установлено, что это вещество при концентрации 0,08–0,1 мг на 1 м³ воздуха начинает вредно воздействовать на лишайники: в хлоропластах водорослевых клеток появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников теряют жизненные свойства. При концентрации 0,5 мг/м³ почти все виды лишайников вымирают. Не менее губительно на лишайники в городах воздействуют сильно измененные микроклиматические параметры условий среды – сухость, повышенные температуры, уменьшение количества поступающего света и т.п. Зная хотя бы 15–20 видов лишайников, человек способен сказать, насколько сильно загрязнен воздух в той или иной части города. Например, в этом парке воздух загрязнен умеренно (количество SO2 колеблется между 0,05–0,2 мг/м³, это можно установить по произрастанию на стволах некоторых выносливых по отношению к загрязнителям лишайников – ксантории, фисции, анаптихий, леканоры и др.), а на этом кладбище воздух довольно чистый (SO2 менее 0,05 мг/м³), на это указывает произрастание на стволах видов естественной флоры – пармелий, алектории и т.д. [4].

Широкое практическое использование лишайников показывает, что растения, которые не привлекают к себе внимание, заслуживают значительно внимания к ним, так как они могут получить широкое хозяйственное применение в парфюмерии, пищевой промышленности, косметологии. А так же лишайники – один из основных компонентов многих лекарственных средств, что возможно снизит себестоимость многих отечественных лекарств, так как лишайники могут расти практически на любом субстрате, являясь неприхотливыми организмами. Вот почему эти растения-сфинксы еще и пионеры природы.

Литература

1.      К.А. Тимирязев. Избранные сочинения в 4-х томах. ОГИЗ - СЕЛЬХОЗГИЗ, М., 1948 г. Солнце, жизнь и хлорофил. Публичные лекции, речи и научные исследования.
2.      Рейвен П. Современная ботаника/П.Рейвен, Р.Эверт, С.Айкрохон.-М.:Мир,1990.-Т.1.-348.:ил.
3.      Вент Ф.В. В мире растений. – М.: Мир, 1972.
4.      Барабанов Е.И. Ботаника: Учебник для вузов/ Е.И. Барабанов, С.Г. Зайчикова.- М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 448 с.
5.      Даддингтон К. «Эволюционная ботаника». – М.: Мир, 1972.