Porosty y Porost Zakopane

Transkrypt

1 Porosty Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego za pośrednictwem Euroregionu Tatry w ramach Programu Współpracy Transgranicznej Rzeczpospolita Polska Republika Słowacka

2

3 Porosty Zakopane

4 Polscy i słowaccy uczniowie poznają Tatry cykl imprez edukacyjnych POROSTY Opracowanie materiałów: Monika Buźniak Rysunki: Joanna Galica-Dorula Autorzy fotografii: Monika Buźniak, Łukasz Pęksa Projekt graficzny, skład i druk: Lettra-Graphic Wyłączną odpowiedzialność za treść niniejszej publikacji ponosi Tatrzański Park Narodowy i w żadnym razie nie może ona być utożsamiana z oficjalnym stanowiskiem Unii Europejskiej ani Euroregionu Tatry. Wszelkie prawa zastrzeżone Żadna część tej publikacji nie może być powielana ani rozpowszechniana w jakikolwiek sposób bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. Tatrzański Park Narodowy Kuźnice 1, Zakopane tel sekretariat@tpn.pl Zakopane 2011 ISBN Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego za pośrednictwem Euroregionu Tatry w ramach Programu Współpracy Transgranicznej Rzeczpospolita Polska Republika Słowacka

5 Temat: Porosty Cel ogólny Zapoznanie z ogromną różnorodnością porostów, jaka nas otacza, oraz ich wpływem na środowisko przyrodnicze. Cele operacyjne Uczeń: zdobywa wiadomości z zakresu miejsc występowania porostów; dowiaduje się o ich budowie, wyglądzie i rozmnażaniu; zdobywa wiedzę, jaką rolę porosty odgrywają w środowisku przyrodniczym i co im zagraża; poznaje rodzaje plech porostów; nabywa umiejętności zauważania porostów w terenie; poznaje zagrożenia związane z działalnością człowieka, które mogą mieć wpływ na życie porostów. Metody i techniki pracy podająca eksponująca samodzielnego uczenia się Formy pracy zbiorowa grupowa indywidualna 3

6 Środki dydaktyczne prezentacja multimedialna karty pracy uczniów plansza edukacyjna Przebieg zajęć I faza wstępna 1. Zapoznanie uczniów z tematem lekcji. 2. Przedstawienie sposobu organizacji zajęć. 3. Wprowadzenie uczniów w temat: rozmowa na podstawie zdjęcia co jest na nim przedstawione. II faza realizacyjna 4. Po uzyskaniu od uczniów odpowiedzi na pytanie przejście do prezentacji tematu opracowanego na podstawie informacji zamieszczonych w materiale dla nauczyciela, zilustrowanie go pokazem slajdów z płyty CD. Podczas prezentacji poruszane są następujące zagadnienia: Na jakim podłożu rosną porosty; Co to jest plecha i jakie są jej rodzaje; Jak porosty zamocowane są do podłoża; Budowa porostów; Sposoby propagacji porostów; Rola porostów; Zagrożenia dla życia porostów; Skala porostowa sposób oceny stanu środowiska. 5. Po omówieniu tematu przejście do wykonania ćwiczeń z materiału dla uczniów. 6. Zlecenie uczniom ostatniego ćwiczenia do wykonania po lekcjach. 4

7 III faza podsumowująca 7. Na podstawie omówionych informacji podsumowanie: jakie rodzaje plech porostów są znane uczniom, gdzie można je spotkać oraz jaką rolę odgrywają w środowisku. 8. Prezentacja planszy edukacyjnej: Na planszy, na zdjęciach oraz rysunkach pokazano cztery formy wzrostu porostów. Zadaniem uczniów przy podsumowaniu tematu jest podpisanie tych form, a następnie wpisanie ról, jakie odgrywają porosty w środowisku. Uczniowie korzystają z zamieszczonych zdjęć. Ostatnia część planszy przypomina o sposobie przymocowania porostów do podłoża. Plansza przeznaczona jest do zawieszenia w klasie jako plakat. 9. Na kolejnych zajęciach omówienie wyników ostatniego ćwiczenia oraz spostrzeżeń uczniów. Na jakim podłożu rosną porosty Wiele porostów wykazuje przywiązanie do konkretnego siedliska, stąd ich skład gatunkowy zmienia się w zależności od podłoża, np. gatunku drzewa, odczynu podłoża, rodzaju skały. W związku z tym wyróżniamy następujące grupy porostów: naziemne epigeiczne, występujące na murszejącym drewnie epiksyle, naskalne epilityczne / endolityczne (plecha wewnątrz skały), nadrzewne epifityczne, występujące na liściach roślin epifiliczne, występujące na różnych podłożach ubikwistyczne, występujące na mszakach epibryofityczne. 5

8 Co to jest plecha i jakie są jej rodzaje Plecha to ciało porostów. Może mieć barwę od żółtej przez pomarańczową, czerwoną aż do brunatnej oraz od szarej przez oliwkową, zielonkawą do czarnej lub jasnozielonej. Rodzaje plech: 1. skorupiasta 2. krzaczkowata 6

9 3. łuseczkowata 4. listkowata Ze względu na kształt plechy porosty dzielone są na: 1. skorupiaste całą dolną częścią plechy przyrośnięte do podłoża, o grubości plechy od kilku milimetrów do 1 2 cm, ich powierzchnia może być: proszkowata, ziarenkowata, brodawkowata, gładka lub spękana; 2. listkowate plecha spłaszczona grzbietowo-brzusznie, złożona z jednego lub kilku odcinków, przyczepiona do podłoża chwytnikami, uczepem lub fałdami dolnej kory, mogą mieć na brzegach odcinków niewielkie rzęski; 3. krzaczkowate plecha rośnie do góry lub zwisa i przytwierdzona jest w jednym punkcie, składa się z gałązek o różnym kształcie, które mogą się również płożyć po podłożu. Jej długość sięga od kilku milimetrów do kilku metrów; 4. łuseczkowate lekko odstają od podłoża, łuseczki do kilku milimetrów średnicy, mogą być skupione lub dachówkowato zachodzić na siebie. Często ich powierzchnia dolna ma inny kolor niż górna. U niektórych porostów występują dwa rodzaje plechy, np. skorupiasta czy też łuseczkowata, stanowiące plechę pierwotną, oraz np. krzaczkowata będąca plechą wtórną. Porosty krzaczkowate rosną stosunkowo 7

10 szybko, kilka milimetrów rocznie, i żyją kilka do kilkunastu czy nawet kilkudziesięciu lat, natomiast porosty naskalne głównie skorupiaste rosną najwolniej, do 0,5 mm rocznie, i osiągają wiek nawet do kilku tysięcy lat (wzorzec geograficzny ok. 4,5 tys. lat, wzorzec alpejski z terenów Laponii ok. 9 tys. lat). Zewnętrzna warstwa plechy zwana jest korą górną; może posiadać różnego rodzaju drob niutkie otwory służące do wymiany gazowej pomiędzy wnętrzem plechy a środowiskiem zewnętrznym. Od spodu plechy znajduje się kora dolna, w której mieszczą się organy służące do zamocowania plechy w podłożu, np. chwytniki. Budowa porostów Porosty zbudowane są z komórek glonu lub sinicy, oplecionych strzępkami grzyba. Porost jest związkiem cudzożywnego grzyba i samożywnego fotobionta w formie stałej symbiozy. Grzyb korzysta z węglowodanów, które wytwarza fotobiont w procesie fotosyntezy. W systematyce świata żywego porosty zaliczane są do grzybów tzw. lichenizowanych, czyli takich, które potrafią tworzyć związki z glonami i/lub sinicami. Hipotezy na temat zależności grzyba i fotobionta w związkach porostowych: helotyzm niewolnictwo glonu, glon jest uprawiany przez grzyb, pasożytnictwo grzyb pasożytuje na glonie, endosaprofityzm grzyb odżywia się martwymi komórkami glonu, glonopasożytnictwo glon zmusza grzyb do reakcji obronnych, co powoduje rozrost strzępek grzyba i warstwy korowej porostu. W przyrodzie występują przykłady wszystkich form symbiozy. Mykobionty porostowe to: 8

11 workowce ok. 98% wszystkich owocniki otwarte (apotecja) lub typu otoczni (perytecja), podstawczaki owocniki kapeluszowe lub konsolowate. Fotobionty porostowe to głównie zielenice ok. 90% wszystkich. Kwasy porostowe Plechy porostów wytwarzają kwasy porostowe jako substancje wtórne metabolizmu. Są to związki organiczne o bardzo skomplikowanej budowie. Przeważnie występują w postaci kryształków i mają kolor czerwony, amarantowy, różowy, brunatny lub żółty czy pomarańczowy. Przeważnie są trujące, ale posiadają też właściwości bakteriobójcze lub bakteriostatyczne. Są wykorzystywane do oznaczania porostów. Dzięki kwasom porostowym niektóre plechy świecą w promieniach UV. 9

12 Rozmnażanie porostów Porosty, jako symbioza przynajmniej dwóch komponentów, rozmnażają się wegetatywnie przy pomocy urwistków i wyrostków. IZYDIA wyrostki plechy najczęściej w postaci brodaweczek zwężonych u nasady, zbudowane są z warstwy zewnętrznej korowej i wewnętrznej glonowej, odrywają się od plechy i wędrują z wiatrem lub wodą. 10

13 SOREDIA (urwistki) zbudowane z komórek glonów ople cionych strzępkami grzyba. Powstają wewnątrz plechy, a na zewnątrz wydostają się poprzez pęknięcia w warstwie korowej, czyli w soraliach, których powierzchnia przypomina wyglądem proszek, nieco jaśniejszy od plechy porostu. Generatywnie rozmnażają się tylko mykobionty, czyli grzyby, poprzez wytwarzanie zarodników w owocnikach. U workowców występują dwa typy owocników: 1. apotecja miseczki, które mogą być płaskie, wgłębione lub wypukłe oraz mieć różne kolory, 2. peritecja otocznie, owocniki o kształcie od kulistego do gruszkowatego, z otworem na szczycie. U podstawczaków owocniki mają kształt przypominający wyglądem grzyby kapeluszowe. Rola porostów Organizmy pionierskie zajmują siedliska ubogie i nieprzyjazne, przygotowują siedliska dla innych organizmów, wytrzymują skrajnie niskie temperatury i brak wody, żyją od lasów tropikalnych po tereny Arktyki i Antarktyki (nie przeszkadza im wieloletnie pokrycie śniegiem czy lodem, po ich ustąpieniu porost rozpoczyna dalszą wegetację) oraz na wszystkich wysokościach. Można spotkać je także na różnych siedliskach: na skałach wapiennych i krystalicznych, glebie, korze drzew, krzewów i krzewinek, mchach, rozkładającym się drewnie, liściach, betonie, zaprawie murarskiej, dachówkach, cegle, skorodowanym metalu. Jako pierwsze na niezasiedlone tereny wkraczają porosty skorupiaste, ok. 5 lat po odsłonięciu się podłoża skalnego, zaraz po bakteriach, glonach, promieniowcach i grzybach. Po kolejnych 30 latach pojawiają się porosty listkowate, a po następnych dziesięcioleciach porosty krzaczkowate. Przyspieszają procesy wietrzenia skał poprzez chemiczne działanie kwasów porostowych, wrastanie w drobne szczeliny, co powo- 11

14 duje ich rozsadzanie dzięki dużej zawartości wody w plesze oraz gromadzenie warstw gleby w zagłębieniach skalnych. Gatunki naziemne są ważnym czynnikiem glebotwórczym, kwasy porostowe mają wpływ na mikroflorę glebową, co wpływa na tworzenie się próchnicy. Służą ptakom do budowy gniazd. Kształtują mikroklimat lasu, będąc ogromnym rezerwuarem wody podczas opadów kilkakrotnie zwiększają swą masę, wchłaniają duże ilości wody, która odparowuje bardzo powoli, utrzymując stałą wilgotność powietrza. Na powierzchni 1 ha porosty są w stanie zgromadzić w swych plechach ok dm 3 wody. Jest to szczególnie ważne na podłożu, na którym występuje spływ powierzchniowy wody opadowej, jak podłoże ze skał krystalicznych, na których większość wody spływa żlebami i korytami potoków, natychmiast odwadniając teren. Niektóre mają właściwości lecznicze, np. w leczeniu schorzeń układu oddechowego, żołądka, dwunastnicy, chorób nowotworowych, 12

15 hamując rozrost tkanki rakowej, posiadają też działanie antybiotyczne. Niektóre gatunki są jadalne, w postaci sproszkowanej dodawane do pieczenia chleba. Są źródłem pożywienia zwierząt (renifery, karibu, kozły śnieżne, sarny, jelenie, kozice). Używane były jako barwniki do tkanin, papieru, skóry. Używane są do utrwalania zapachów w przemyśle perfumeryjnym czy produkcji kosmetyków. Stosowane są w walce z owadami roślinożernymi. Niektóre używane są jako biowskaźniki (bioindykatory) do oceny zanieczyszczenia powietrza, jedne z najlepszych i najczulszych. Są wrażliwe nawet na niewielkie stężenia gazów trujących w powietrzu. Pierwsze giną porosty krzaczkowate, gdyż mają największą powierzchnię chłonną. Wytrzymalsze są p. listkowate, a najbardziej skorupiaste. Im bardziej plecha odstaje od podłoża, tym jest wrażliwsza na zanieczyszczenia. Nauka zajmująca się oceną stanu zanieczyszczenia powietrza na podstawie składu gatunkowego porostów i ich stanu zdrowotnego to lichenoindykacja. Na podstawie analizy porostów ocenia się np. wiek odsłonięcia skały, budowli. Lichenometria bada tempo przyrostu plech porostów. Na podstawie analizy składu gatunkowego porostów ocenia się stopień naturalności zbiorowisk leśnych i typuje obszary do objęcia ochroną. Stanowią schronienie i pożywienie dla kilkuset gatunków drobnych zwierząt bezkręgowych. Zagrożenia dla życia porostów Dwutlenek siarki SO 2, tlenki azotu NO, NO 2, metale ciężkie powodują obumieranie plech. Wycinanie drzew niszczenie całych populacji i rzadkich gatunków na starych drzewach. 13

16 Zmiana składu gatunkowego drzewostanu na monokultury zmniejszenie ilości występujących w lasach gatunków porostów. Obniżanie wilgotności powietrza wysychanie porostów. Motoryzacja spaliny i cząsteczki startych opon, osadzając się na plechach porostów, ograniczają dostęp światła, wody i powietrza, a przede wszystkim powodują degradację chlorofilu i ograniczenia fotosyntezy. Nawozy sztuczne i środki ochrony roślin niszczenie plech. 14

17 Eksploatacja głazów narzutowych oraz górnictwo odkrywkowe niszczenie porostów i ich siedlisk. Wydeptywanie muraw wysokogórskich niszczenie porostów i ich siedlisk. Zbieranie kolekcjonerskie niszczenie porostów. Wszystkie wymienione czynniki prowadzą do obniżenia kondycji porostów, zmniejszenia liczby gatunków oraz zachwiania równowagi ekosystemów. Następstwami wymierania porostów są: zmniejszenie bazy żywnościowej zwierząt, np. ptaków, kozic itp., osłabienie innych organizmów, zachwianie równowagi ekosystemu, osuszanie lasu brak możliwości dodatkowego magazynowania wody, powodzie szybki odpływ wody opadowej brak magazynu, niszczenie gleby odsłonięcie gleby i wzmożone spłukiwanie jej przez deszcze. 15

18 Skala porostowa sposób oceny stanu środowiska Na podstawie składu gatunkowego, rozprzestrzenienia, stopnia pokrycia i żywotności porostów na danym obszarze można wyróżnić strefy ich wegetacji, a co za tym idzie można ocenić skalę zanieczyszczenia powietrza na danym terenie. Porosty pełnią tu rolę gatunków wskaźnikowych. STREFA I bezwzględna pustynia bezporostowa obszar, na którym nie występują porosty listkowate i krzaczkowate, brak także porostów nadrzewnych, nawet skorupiastych; co najwyżej występują jednokomórkowe glony tworzące zielone naloty na korze drzew. Najczęściej obejmuje centra miast, wysypiska śmieci, tereny wokół ośrodków przemysłowych i przy drogach o intensywnym ruchu samochodowym. Przyczyną jest duża emisja dwutlenku siarki oraz mała wilgotność powietrza. STREFA II względna pustynia bezporostowa o bardzo silnym zanieczyszczeniu powietrza. Występują jedynie gatunki najbardziej odporne na zanieczyszczenia. STREFA III wewnętrzna strefa osłabionej wegetacji o silnie zanieczyszczonym powietrzu. Występują porosty o plesze łuskowatej. STREFA IV środkowa strefa osłabionej wegetacji o średnio zanieczyszczonym powietrzu. STREFA V zewnętrzna strefa osłabionej wegetacji o względnie mało zanieczyszczonym powietrzu. Porosty o plesze listkowatej, ale zdeformowanej i słabo wykształconej. STREFA VI wewnętrzna strefa normalnej wegetacji o nieznacznym zanieczyszczeniu powietrza. Porosty te same co w strefie V, ale o normalnie rozwiniętych plechach. STREFA VII typowa strefa normalnej wegetacji powietrze czyste lub co najwyżej minimalnie skażone. Porosty krzaczkowate bardzo wrażliwe. 16

19 Ochrona porostów W Polsce jest ok gatunków porostów, z czego na Czerwonej Liście Porostów Zagrożonych w Polsce znajduje się 887 gatunków, zebranych w kilku grupach. Chronionych jest 240 gatunków porostów. Porosty kwalifikowane są do różnych typów zagrożeń: 1. RE regionalnie wymarłe, 2. CR na granicy wymarcia, 3. EN wymierające, 4. VU narażone, 5. NT bliskie zagrożenia, 6. LC słabo zagrożone, 7. DD niedostateczne dane. Dla ich ochrony ustanawiane są pomniki przyrody i rezerwaty. Jedynym skutecznym sposobem ochrony porostów jest ochrona ich siedlisk. Porosty w Tatrach Na terenie Tatrzańskiego Parku Narodowego znanych jest ok. 900 gatunków porostów, a u naszych południowych sąsiadów kolejnych gatunków. Na korze świerków najbardziej rozpowszechnionymi porostami są pustułka pęcherzykowata oraz mąklik otrębiasty. Ich flora wspaniale prezentuje się na starych drzewach w reglu górnym, gdzie porosty osiągają duże rozmiary i pokrywają korę i gałęzie drzew prawie w całości. Znacznie ubożeje natomiast w sztucznie wprowadzonych monokulturowych drzewostanach. Charakterystyczne na świerkach regla górnego są zwisające, nitkowate lub krzaczkowate plechy brodaczek. W lasach tatrzańskich z porostów naziemnych spotykamy np. chrobotki. Porosty te występują zarówno w piętrze regli, kosodrzewiny, jak i halnym. W piętrze hal i turni występuje wyraźne zróżnicowanie gatunków porostów zależnie od podłoża węglanowego lub krystalicznego. Na 17

20 skałach i podłożu osadowym przeważają gatunki porostów skorupiastych o niewielkich rozmiarach plechy i owocników, w przeciwieństwie do podłoża krystalicznego, które zasiedlają okazałe formy porostów listkowatych i skorupiastych. Na ścianach skalnych i kulminacjach porosty tworzą przeważnie niewielkie rozetki, które często łączą się ze sobą w większe skupienia, tworząc plamy w odcieniach od żółtego przez pomarańczowy, czerwony do cynobrowego, widoczne z daleka na jasnych ścianach skał osadowych. Najliczniejszą grupą porostów występujących na skałach krzemianowych są porosty skorupiaste. Najliczniejszą grupą są tu gatunki z rodzajów wzorzec, krążniczka i misecznica. Krzemianowe ściany skalne o lekkim przewieszeniu porasta m.in. wielosporek jaskrawy o jasnozielonej i żółtej barwie plechy, który rosnąc masowo, nadaje kolor całym ścianom skalnym. 18

21 Rozwiązania ćwiczeń Ćwiczenie nr 5: 2 D R Z E W O 1 P O W O D Z I Ą 3 4 G R Z Y B P O W I E T R Z E 5 S U S Z Ą 6 Z W I E R Z Ę T A 7 O W A D Y Ćwiczenie nr 6: W E R T Y U I A P O S D F G H J K L Z Ż M N B V C P O M A R A Ń C Z O W Y X Ó D F G H J K L Z X C V B N M Q W E R Ł Y S Z A R Y U I Z P A B R Ą Z O W Y T D F G H J K L Z I S C V B N M P O I Y O I U Y T R E W E E L K J H G S F D S A M N B V C X Z L L O I U Y T R R E G R A F I T O W Y O E W O E R T E Y U I C O P R A S D F N D G L H Ó J B K L Z X Z C B I A Ł Y Y Y W I X Ż C R V B Q W A E S D F G H U N I W W O E N R T L K J H R U D Y G F O D K S W A Y Q W P O I U Y W T R E L W J O H Y G F D S M N B V C X O X Z D Y F W T H K P O I Y T R E W Q L N K J H G Y C Z A R N Y M N B V C X Z O Y W E R T F R E W V X 19

22 Ćwiczenie nr 7: To drzewo może rosnąć w najbardziej zanieczyszczonym środowisku, np. w środku dużego miasta lub przy autostradzie. Na tym drzewie mogą rosnąć porosty listkowate i skorupiaste, ale nie będzie krzaczkowatych. Na Podtatrzu można spotkać takie drzewo. To drzewo zatrzyma najwięcej wody opadowej. To drzewo może być najstarsze. 20

23 21

24 pl ze m eg ISBN ar z be zp ła tn y Porosty