第三章地衣

地衣地 衣世界本章要求学生了解地衣的概念，掌握地衣的构造特点，能识别几种地衣的基本形态类型，了解地衣在自然界中的作用和经济价值。v重点 ：1、地衣的三种基本生长型。2、地衣的构造。v难点 ：地衣的繁殖。 第三章 地衣v 1981年国际地衣学会：地衣是 真菌 和光合共生成分联合形成的结构独特而稳定的原植体。v 1983年：地衣是一生物类群，而不是系统类群，是真菌（共生菌）和藻体或蓝细菌（共生光合体）的稳定、自立联合体。v地衣 是由一种真菌和一种藻类共生的复合有机体，具有独特的形态、结构、生理和遗传等生物学特性，能产生一类特殊的化学物质（如地衣酸），是藻菌原来所没有的，故认为是一个独立的类群 。地衣 (Lichens)地衣是一类由真菌和藻类共生在一起的很特殊的植物，真菌的菌丝缠绕藻细胞，从外面包围藻类，夺取藻类光合作用制造的有机物，使藻类与外界隔绝，只能靠菌类供给水分、 CO2和无机盐。因此，它们是一种利益 不均等的特殊共生关系 ，若将它们 分离 ， 藻类能生长、繁殖，而真菌只能饿死 ，它们是在弱寄生的基础上发展起来的共生关系。v 在大城市虽然很少见到地衣，但它其实并不陌生，我们最熟悉的酸碱指示剂石蕊试液（或石蕊试纸）就是从地衣中提取的。地衣还应用于许多方面：v 药用 如松萝能疗痰、催吐。石蕊能生津润咽、解热化痰，还可作茶饮；v 食用 如石耳、石蕊、冰岛衣等，许多地衣还作动物饲料，提取淀粉、蔗糖、酒精等；v 作香料、染料等 如扁枝衣属、树花属、石蕊属、梅花衣属、肺衣属等含有芳香油，可配制化妆品、香水、香皂等，也可用于卷烟。有的可作染料、指示剂等。v 不过地衣也 有害处 ，它能寄生在经济树木特别是柑桔、茶树上，森林中的云杉、冷杉也挂满地衣，为地衣所覆盖，影响光照和呼吸，还是害虫的藏身地。某些壳状地衣能生长在 古老的玻璃窗上，侵蚀玻璃 。因此，在利用地衣的同时，还要防止它的危害。主要内容v 一、地衣的通性；v 二、地衣的形态和构造；v 三、地衣的繁殖；v 四、地衣的分类；v 五、地衣在自然界中的作用及其经济价值。地衣是一类特殊的生物有机体，它不是单一的植物体，是由 一种真菌和一种藻 高度结合的共生复合体。组成地衣的真菌绝大多数为子囊菌亚门的真菌，少数为担子菌亚门的真菌。组成地衣的藻类是蓝藻和绿藻。蓝藻中常见如念珠藻属 (Nostoc)， 绿藻如共球藻属 (Tre bouxia)、 桔色藻属 (Trentepophlia)。参与地衣的真菌是地衣的主导部分。 地衣的子实体实际上是真菌的子实体 。并不是任何真菌都可以同任何藻类共生而形成地衣，只有那些在生物长期演化过程中与一定的藻类共生而生存下来的地衣型真菌才能与相应的地衣型藻类共生而形成地衣。地衣中的菌丝缠绕藻细胞，并包围藻类。藻类光合作用制造的营养物质供给整个植物体，菌类则吸收水分和无机盐，为藻类提供进行光合作用的原料。地衣约有 500属， 2600种。它们分布极为广泛，从南北两极到赤道，从高山到平原，从森林到荒漠，都有地衣的存在 。地衣对营养条件要求不高，能耐干旱，生长在瘠薄的峭壁、岩石、树皮上或沙漠地上。地衣分泌的地衣酸，可腐蚀岩石，对土壤的形成起着开拓先锋的作用。v 地衣大多数是喜光植物，要求空气清洁新鲜，特别对 二氧化硫 非常敏感，所以在工业城市附近很少有地衣的生长，因此，地衣可作为鉴别大气污染程度的指示植物。v 地衣的形态和构造 v 地衣的形态可分为三种类型：v (一 )壳状地衣 (Crustose lichens)地衣体为具各种颜色的壳状物，菌丝与树干或石壁紧贴，因此不易分离。如文字衣、茶渍衣。v (二 )叶状地衣 (foliose lichens) 植物体扁平叶片状，有背腹性，以假根或脐固着在基物上，易采下。如石耳、梅衣等。v (三 )枝状地衣 (fruticoselichens)植物体树枝状、丝状，直立或悬垂，仅基部附着在基物上。如松萝、地茶、石蕊等。壳状地衣 叶状地衣枝 状 地 衣v 不同类型的地衣其内部构造也不完全相同。从叶状地衣的横切面上。可分为 四层，即上皮层、藻层或藻胞层、髓层和下皮层 。上皮层和下皮层是由菌丝紧密交织而成，也称假皮层。藻胞层就是在上皮层之下由藻类细胞聚集成一层。髓层是由疏松排列的菌丝组成。根据藻细胞在地衣体中的分布情况，通常又将地衣体的结构分成两个类型：v1异层型 (heteromerous)藻类细胞排列于上表皮层和髓层之间，形成明显的一层，即藻胞层。如梅衣属 (Parmelia)、 蜈蚣衣属 (Physcia)、 地茶属 (Thamn01ia)、 菘萝属 (Usnea)等v 2. 同层型 (homoenmerous)藻类细胞分散于上皮层之下的髓层菌丝之间，没有明显的藻层与髓层之分。这种类型的地衣较少。如胶衣属(Collema)。 v 一般讲，叶状地衣大多数为异层型，从下皮层上生出许多假根或脐固着于基物上。壳状地衣多数无皮层，或仅具上皮层，髓层菌丝直接与基物密切紧贴。枝状地衣都是异层型，与异层型叶状地衣的构造基本相同，但枝状地衣各层的排列是圆环状，中央有的有 1条中轴，如菘萝属，或者是中空的，如地茶属。v 药用植物 (拓展知识 )松萝 (节松萝、破茎松萝 )Usnea diffracta Vain. 属于菘萝科。植物体丝状，长 15 30cm， 成二叉式分枝，基部较粗，分枝少，先端分枝多。表面灰黄绿色，具光泽，有明显的环状裂沟，横断面中央有韧性丝状的中轴，具弹性，可拉长，由菌丝组成，易与皮部分离；其外为藻环，常由环状沟纹分离或成短筒状。菌层产生少数子囊果。子囊果盘状，褐色，子囊棒状，内生 8个椭圆形子囊孢子。分布全国大部分省区。生于深山老林树干上或岩壁上。全草能止咳平喘， 活血通络，清热解毒。含有菘萝酸、环萝酸、地衣聚糖。菘萝酸有抗菌作用。在西南地区常作 “海风藤 ”入药。v 同属植物长松萝 (老君须 )U longissima Ach全株细长不分枝，长可达 1.2m，两侧密生细而短的侧枝，形似蜈蚣。分布和功用同上种。v 药用地衣的研究进展（ 拓展知识 ）我国将地衣入药已有悠久的历史，早在公元前六百年西周时期的 诗经 中，就有松萝的记载；南北朝时，梁代陶弘景所著的 名医别录 中对石濡 (即石蕊 )的功用记载是可明目益精气；明代李时珍的 本草纲目 中，记述了许多地衣的形态、习性及药效，如女萝 (即松萝 )能疗痰热温疟，可为吐汤、利水道。石濡有生津润喉、解热化痰的功效。清代赵学敏的 本草纲目拾遗 中对雪茶的记载： “雪茶出丽江府属山中，久则色微黄 ”，根据这段描述简直可以确定种。地衣含有抗菌作用较强的化学成分，即地衣次生代谢产物之一的地衣酸 (lichenic acids)， 地衣酸有多种类型。从 1944年开始研究地衣抗菌物质，迄今已知的地衣酸有 300多种。据估计 50以上地衣种类都具这类抗菌物质。如松萝酸 (usnic acid)、 地衣硬酸 (liches terinic acid)、 去甲环萝酸 (evernic acid)、 袋衣酸 (physodic acid)、 小红石蕊酸 (didymicacid)、 绵腹衣酸 (anziaicacid)、 柔扁枝衣酸 (divaicatic acid)、 石花酸 (sekikaic acid)等。这些抗菌物质对革兰阳性细菌多具抗菌活性，对于抗结核杆菌有高度活性。地衣抗菌素在德国以 “EVosin I”(包括松萝酸及去甲环萝酸 )， “Evosin II” 包括松萝酸、袋衣酸及袋衣甾酸(physodalic acid)两种产品在医疗使用；在瑞士、奥地利、芬兰、前苏联等国则以松萝酸的多种剂型作为治疗新鲜创伤以及表面化脓性伤口的有效外用抗菌素。近年来，世界上对地衣进行抗癌成分的筛选研究证明，绝大多数地衣种类中所含的地衣多糖 、 异地衣多糖(isolichenin isolichenan)均具有极高的抗癌活性。此外地衣中有的是 生产高级香料的原料 ，如我国从云南产的扁枝衣 (Evernia mesomor pha Nyl.)制得中国橡苔 I型香料，主香为柔扁枝衣酸乙酯 (ethyldivaricatinate)； 从尼泊尔星冰岛衣Cetrariastrum nepalensis Awas. 中制得中国橡苔 II型香料， 香气与法国橡苔相似，主香为赤星衣酸乙酯 (ethylhaematommate)。还有一个值得研究的现象是在 紫外线较强的高山上，地衣生长繁茂，以及地衣对核爆炸后散落物所具有的惊人抗性 ，为我们提供了在地衣中寻找抗辐射药物的线索。总之，地衣作为药物资源的开发前景是很广阔的。一、地衣的通性；v1、 地衣 是 由一种 真菌 和一种 藻类 共生的复合有机体；v2、 藻类：蓝藻、绿藻地衣真菌类：子囊菌（多）、担子菌（少）、半知菌（极少）、藻状菌 （一种）v3、藻菌共生。二、地衣的形态和构造；v（ 一）、形态：v壳状 ：地衣体以散生的菌丝牢固密贴在基物上，很难采下。（ 80%）v叶状 ：地衣体扁平，有背腹性，以假根或脐固着在基物上，易采下；v枝状 ：地衣体直立，呈枝状或柱状，多数具分枝，仅基部附着于基 质上。v（ 二）、构造v 上、下皮层 ：由横向分裂的菌丝紧密交织而成。v 藻胞层 ：藻细胞在上皮层之下成层集结。v 髓层 ：由疏松的菌丝和藻细胞构成，贮藏空气、水分、养分及产