Mikroskooppiset organismit, jotka värittävät aavikon kiviä
Teksti & Kuvat: Wayne P. Armstrong
Jäkäläkuori kallioilla & Lohkareet
Kallioiden värikkäimmät pinnoitteet ovat epäilemättä jäkälien tuottamia, mikroskooppisten leväsolujen ja sienisäikeiden välisiä huomattavia symbioottisia suhteita. Vaikka jäkälät kestävät myös äärimmäisiä ympäristöolosuhteita, ne eivät yleensä selviä yhtä hyvin kuivilla, auringon paahteisilla lohkareilla, joilla aavikkolakkamikrobit kukoistavat. Kalliojäkäliä on monenlaisia kirkkaita värejä punaisesta, oranssista ja keltaisesta kirkkaisiin vihreän sävyihin. Lounais-Yhdysvalloissa on satoja lajeja, mukaan lukien lehtimäisiä muotoja ja matalakasvuisia, paksua maalikerrosta muistuttavia kuorellisia lajeja.
Tämän basalttijäkäläesiintymän Etelä-Kalifornian Santa Rosa Plateaulla peittää tiheä kuori neljästä värikkäästä jäkälälajeista, muun muassa oranssista Caloplacasta (Caloplaca), keltaisesta Candelariasta (Candelaria) & (Candelaria & Candelaria>) ja harmaasta jäkälästä (Xanthoparmelia). Tällä lohkareella ei ole jälkeäkään aavikkolakasta.
Jäkälän runko (talus) koostuu leväsoluista, jotka elävät tiiviin sienikudosmassan sisällä. Levät ovat fotosynteettisiä ja toimittavat sienelle hiilihydraattiravinteita. Herkät leväsolut saavat myös mekaanista suojaa vihamielisiltä ilmasto-olosuhteilta olemalla tiiviisti sienisäikeiden tiheän verkoston ympäröiminä.
Tämä pätee erityisesti kuivilla lohkareilla, joilla kumpikaan kumppani ei selviäisi yksinään. Suhde onkin eräänlainen avioliitto, jossa kumpikin jäsen on riippuvainen toisesta selviytyäkseen. Vasta vuonna 1867 sveitsiläinen kasvitieteilijä Simon Schwendener kuvasi jäkälien kaksois-symbioottisen luonteen. Yksi levien ja sienten avioliittohypoteesin vankkumattomista kannattajista oli tuon ajan erinomainen luonnontieteilijä ja tieteellinen kuvittaja nimeltä Beatrix Potter – josta myöhemmin tuli kuuluisa lastentarinoiden kirjoittaja!
Yksittäisellä kalliolohkareella voi kasvaa kymmeniä tai useampia jäkälälajeja, jotka usein peittävät kallion pinnan kokonaan. Kuorelliset jäkälät muodostavat joidenkin kivien kiteisen pinnan kanssa niin tiiviin rajapinnan, että niitä on käytännössä mahdotonta kuoria pois. Ne kasvavat jopa kiiltävän mustalla obsidiaanilla. Monet kuorelliset kalliojäkälät viettävät suurimman osan elämästään kuivuneessa ”lepotilassa”, ja niiden vuotuinen kasvuvauhti on erittäin hidas.
Jäkälät kuivuvat hyvin nopeasti ja voivat menettää jopa 98 prosenttia vesipitoisuudestaan. Kun jäkälä kastuu sateesta tai aamukasteesta, se imee nopeasti vettä kuin pyyhepaperi, ja sen pienen leväkumppanin fotosynteesi elpyy hetkeksi. Koska jäkälät ovat ensimmäisiä kasveja, jotka kasvavat paljaalla kalliolla, ne osallistuvat maaperän muodostumiseen syövyttämällä hitaasti kallion pintaa. Jäkälän sekoittamat mikroskooppiset kallionpalaset irtoavat laajenemalla ja supistumalla, kun jäkälä vuoroin kostuu ja vuoroin kuivuu.
Lähikuvassa useita kuorijäkäliä, jotka syövyttävät hitaasti metavulkaniittisen kallion pintaa Etelä-Kalifornian Coast Rangesissa. Jäkälät ovat sitruunankeltainen Acarospora schleicheri, ruskea A. bullata ja harmaa Dimelaena radiata.
Luonnonympäristössä kasvit valloittavat ja asuttavat jatkuvasti uusia elinympäristöjä – ilmiö tunnetaan nimellä sukkessio. Koska jäkälät ovat ensimmäisiä kasveja, jotka asuttavat paljaat kalliot, niillä on tärkeä rooli primäärisukkessiossa. Kun jäkälät ovat vuosisatojen ajan syövyttäneet ja murentaneet kallion pintaa, kivennäismaata ja orgaanista ainesta alkaa kertyä. Sitten muut kasvit, kuten sammalet ja ruohot, alkavat kasvaa, sitten yrtit, sitkeät pensaat ja lopulta puut.
Vaikka jäkälät tuottavat heikkoja orgaanisia (fenolisia) happoja, on epätodennäköistä, että näillä hapoilla olisi suurta vaikutusta kallion syövyttämiseen, elleivät ne ole kalkkipitoisia. Useimpien kalliopintojen syövytysprosessi on todennäköisesti mekaaninen. Kuorelliset kalliojäkälät pystyvät kasvamaan paljaalla kalliolla upottaen levittäytyvän talttinsa jokaiseen pieneen koloon ja koloon. Jäkälän taluksen kanssa lomittuneet mikroskooppiset kallionpalaset irtoavat laajenemalla ja supistumalla, kun talusta vuoroin kostutetaan ja vuoroin kuivataan.
Kasvien kivenmurtovoima lisääntyy huomattavasti, kun siemenet putoavat halkeamiin ja sitten itävät. Tämä pätee erityisesti puumaisiin pensaisiin ja havupuihin, joilla on voimakas laajeneva juuristo. Kaikkialla Sierra Nevadan subalpiinisessa vuoristossa on mänty-, kuusi- ja puolukkametsiköitä, jotka kasvavat suhteellisen matalassa maaperässä ja kiinteää graniittia peittävässä hiesussa. Tämä massiivinen graniittinen kallioperä on jäätiköiden rapauttama ja kiillottama vielä 12 000 vuotta sitten.
Jyrkillä graniittipinnoilla voi olla tuhansia vuosia vanhoja kalkinvihreän karttalehtijäkälän (Rhizocarpon geographicum), tuhkanharmaan Aspicilia cinerean ja oranssin värisen Caloplaca saxicolan suuria pesäkkeitä. Itse asiassa värikäs kartanvärinen kalliojäkälä Acarospora chlorophana saattaa kasvaa vain muutaman millimetrin vuosisadan aikana. Riittää, kun katselee upeita panoraamakuvia jäätikön veistämästä graniitista kaikkialla Sierra Nevadassa, jotta voi ymmärtää joidenkin kuorijäkälien suuruuden.
Yosemiten kansallispuistossa sijaitsevien massiivisten kupolien mustunut pinta on itse asiassa kuorijäkäliä Buellia-, Verrucaria- ja Lecidea atrobrunnea -lajeista. Jäätikkömoreenien kalliojäkälien kasvunopeuksia on käytetty arvioimaan likimääräisesti jäätiköiden etenemisen ja vetäytymisen välistä aikaväliä.
Kalliojäkälien merkitys alkuperäisväestön ja tutkimusmatkailijoiden selviytymisessä on ollut suuri. Sen lisäksi, että intiaanit, eskimot ja lappalaiset tarjoavat ravintoa eläimilleen, he syövät tiettyjä jäkäliä. Lehtimäisiä jäkäliä nimeltä rock tripes (Umbilicaria) keitetään keittoihin tai syödään raakana. Niitä lisätään myös salaatteihin tai friteerataan, ja niitä pidetään Japanissa herkkuna.
Historian saatossa Persian talonpojat ovat välttäneet joukkonälänhädän syömällä runsaasti esiintyvää kuorellista kalliojäkälää Lecanora esculenta. Tämä jäkälä irtoaa helposti pieninä laikkuina ja tuulet puhaltavat sen pois kallioilta, ja se kerääntyy usein rakoihin ja pensaiden alle. Turkissa ja Pohjois-Iranissa jäkälää sekoitetaan jauhoihin ja siitä tehdään eräänlaista leipää. Itse asiassa jotkut raamatuntutkijat uskovat, että tämä jäkälä saattoi olla se ”manna”, joka pelasti nälkää näkevät israelilaiset heidän Egyptistä lähdön aikana.
Jäkälät ovat levien ja sienten hämmästyttävän avioliiton kautta onnistuneet elämään sellaisissa paikoissa, joissa muut elämänmuodot eivät olisi voineet elää. Vaikka ne ovat selvinneet miljoonien vuosien evoluutiosta, monet jäkälälajit ovat nyt uhanalaisia ilmansaasteiden vuoksi. Sama kohtalo saattaa kohdata myös joitakin aavikkolakkien mikrobeja. Koska jäkälät imevät suurimman osan mineraaliravinteistaan ilmasta ja sadevedestä, ne ovat erityisen alttiita ilman mukana kulkeutuville myrkyllisille epäpuhtauksille.
Koska jäkälillä ei ole keinoa erittää kudoksiinsa imeytyviä alkuaineita, myrkylliset yhdisteet konsentroituvat vielä enemmän. Myrkyt aiheuttavat fotosynteettisten leväsolujen rappeutumisen ja sitä seuraavan sienipuolison kuoleman. Laajamittainen maastoajoneuvotoiminta joillakin aavikkoalueilla herättää valtavia määriä emäksistä pölyä. Tämä ilmakehän lisääntynyt emäksisyys saattaa vaikuttaa lakibakteerien mangaanin hapettumiseen ja siten hidastaa tai estää aavikkolakan kehittymisen.
Kuten sananlaskuinen kanarialintu, jota käytetään hiilikaivoksen näkymättömien mutta tappavien metaanihöyryjen havaitsemiseen, jäkälät ovat herkkiä ilmakehän saastumisen ilmapuntareita. Itse asiassa niiden herkkyys on tehnyt niistä erittäin tehokkaita ilmansaasteiden seuranta-asemia Yhdysvaltain metsäpalvelulle ja kansallispuistopalvelulle. Jäkälät ja aavikkolakka ovat kiehtovia ja monimutkaisia eläviä organismeja. Meillä on niistä vielä paljon opittavaa. Lisäksi ne päällystävät aavikkovuoremme lukemattomilla kauniilla väreillä.
Joitakin hyviä viitteitä aavikkolakista & Jäkälät
1. Armstrong, W.P. ja J.L. Platt. 1993. ”Levien ja sienien välinen avioliitto”. Fremontia 22: 3-12.
2. Brock, T.M. ja M.T. Madigan. 1988. Mikro-organismien biologia
(5. painos). Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
3. Dorn, R.I. 1982. ”Aavikon arvoitus”. Environment Southwest Number 497: 3-5.
4. Dorn, R.I. ja T.M. Oberlander. 1982. ”Kivilakka”. Progress In Physical Geography 6: 317-367.
5. Dorn, R.I. ja T.M. Oberlander. 1981. ”Microbial Origin of Desert Varnish”. Science 213: 1245-1247.
6. Nash, T.H. 1996. Jäkälien biologia. Cambridge University Press, Cambridge.
7. Richardson, David H.S. 1974. The Vanishing Lichens. Hafner Press, New York.
Wayne P. Armstrong on kasvitieteen professori, Life Sciences Deptartment – Palomar College – San Marcos, Kalifornia. Hän on WAYNE’S WORD® -lehden kustantaja: A Newsletter of Natural History.
Aavikkolakka
Seuraavat kirjat & Lahjat – Trading Post
Aavikkokasvi &Villiintyneiden kukkien hakemisto
Miksi Owens Lake on punainen
Hiekkadyynit: Hiekkadyynit: Tuulen ilmiöt!
Elämä & Rakkaus hiekkadyyneihin
Erikoiset luonnonkukkien nimet
Outdoor Recreation: Kivenmetsästys