Organismi microscopici che colorano le rocce del deserto
Testo & Foto di Wayne P. Armstrong
Crosta di licheni sulle rocce & Massi
Senza dubbio, i rivestimenti più colorati sulle rocce sono prodotti dai licheni, una notevole relazione simbiotica tra cellule algali microscopiche e filamenti fungini. Sebbene i licheni possano resistere anche a condizioni ambientali estreme, generalmente non possono sopravvivere altrettanto bene sui massi secchi e cotti dal sole dove fioriscono i microbi delle vernici del deserto. I licheni delle rocce sono disponibili in una varietà di colori brillanti, dal rosso, arancio e giallo a brillanti sfumature di verde. Ci sono centinaia di specie negli Stati Uniti sud-occidentali, tra cui forme frondose e specie crostose a bassa crescita che assomigliano a uno spesso strato di vernice.
Questo affioramento di basalto sul Santa Rosa Plateau della California meridionale è coperto da una densa crosta di quattro specie di licheni colorati, tra cui Caloplaca arancio, Candelaria & gialla e Xanthoparmelia grigio. Non c’è una traccia di vernice del deserto su questo masso.
Il corpo del lichene (tallo) è composto da cellule algali che vivono all’interno di una massa compatta di tessuto fungino. Le alghe sono fotosintetiche e forniscono al fungo sostanze nutritive a base di carboidrati. Le delicate cellule algali ottengono anche una protezione meccanica dalle condizioni climatiche ostili essendo strettamente avvolte in una fitta rete di filamenti fungini.
Questo è particolarmente vero su massi aridi, dove nessuno dei due partner potrebbe sopravvivere da solo. Infatti la relazione è una specie di matrimonio dove ogni membro dipende dall’altro per la sua sopravvivenza. Solo nel 1867 la doppia natura simbiotica dei licheni fu descritta dal botanico svizzero Simon Schwendener. Uno degli strenui sostenitori dell’ipotesi del matrimonio alga/fungo fu l’eccellente naturalista e illustratrice scientifica di questo periodo, Beatrix Potter, che divenne poi una famosa autrice di storie per bambini!
Una dozzina o più specie di licheni possono crescere su un singolo masso, spesso coprendo completamente la superficie della roccia. I licheni crostosi formano un’interfaccia così stretta con la superficie cristallina di alcune rocce che è praticamente impossibile staccarli. Cresceranno anche sull’ossidiana nera lucida. Molti licheni crostosi passano la maggior parte della loro vita in uno stato “dormiente” essiccato e hanno tassi di crescita annuale estremamente lenti.
I licheni si seccano molto rapidamente e possono perdere fino al 98% del loro contenuto di acqua. Quando un lichene viene bagnato dalla pioggia o dalla rugiada mattutina, assorbe rapidamente l’acqua come la carta assorbente, e la fotosintesi all’interno del suo piccolo partner algale viene ripresa per un po’. Poiché i licheni sono tra le prime piante a crescere sulla roccia nuda, giocano un ruolo nella formazione del suolo incidendo lentamente la superficie della roccia. Microscopici frammenti di roccia intrecciati con il lichene si allentano per espansione e contrazione, mentre il lichene viene alternativamente inumidito e asciugato.
Vista ravvicinata di diversi licheni crostosi che incidono lentamente la superficie della roccia metavolcanica nei Coast Ranges della California meridionale. I licheni includono Acarospora schleicheri giallo limone, A. bullata marrone e Dimelaena radiata grigia.
Nell’ambiente naturale, le piante invadono e colonizzano costantemente nuovi habitat – un fenomeno noto come successione. Poiché i licheni sono tra le prime piante a colonizzare la roccia nuda, giocano un ruolo importante nella successione primaria. Dopo che i licheni hanno inciso e sbriciolato la superficie della roccia per secoli, il suolo minerale e la materia organica cominciano ad accumularsi. Poi altre piante come muschi ed erbe cominciano a crescere, seguite da erbe, arbusti resistenti e infine alberi.
Anche se i licheni producono deboli acidi organici (fenolici), è dubbio che questi acidi abbiano molto effetto sull’incisione delle rocce, a meno che non siano calcaree. Per la maggior parte delle superfici rocciose, il processo di incisione è probabilmente meccanico. I licheni rocciosi crostosi sono in grado di crescere sulla roccia nuda, affondando il loro tallo diffuso in ogni minuto angolo e fessura. I microscopici frammenti di roccia intrecciati con il tallo lichenico si allentano per espansione e contrazione, mentre il tallo viene alternativamente inumidito e asciugato.
Il potere di rompere la roccia delle piante è notevolmente aumentato quando i semi cadono nelle crepe e poi germinano. Questo è particolarmente vero nel caso di arbusti legnosi e conifere con potenti sistemi di radici in espansione. In tutta la Sierra Nevada subalpina ci sono foreste di pini, abeti e cicuta che crescono in suoli relativamente poco profondi e in un’argilla che si sovrappone al granito solido. Questo massiccio letto di granito è stato raschiato e levigato dai ghiacciai fino a 12.000 anni fa.
Sugli aspri affioramenti di granito, grandi colonie di licheni verdi-calcarei (Rhizocarpon geographicum), Aspicilia cinerea grigio cenere e Caloplaca saxicola arancione possono avere migliaia di anni. Infatti, il lichene colorato Acarospora chlorophana può crescere solo pochi millimetri per secolo. Basta guardare gli spettacolari panorami di granito scolpito dai ghiacciai in tutta la Sierra Nevada per apprezzare la grandezza di alcuni licheni crostosi.
La superficie annerita delle cupole massicce nello Yosemite National Park è in realtà specie crostose di Buellia, Verrucaria e Lecidea atrobrunnea. I tassi di crescita dei licheni delle rocce sulle morene glaciali sono stati usati per approssimare l’intervallo di tempo tra l’avanzamento e il ritiro dei ghiacciai.
I licheni delle rocce hanno giocato un ruolo importante nella sopravvivenza delle popolazioni native e degli esploratori. Oltre a fornire cibo per i loro animali, gli indiani, gli eschimesi e i lapponi mangiano certi licheni. I licheni fogliosi chiamati trippe delle rocce (Umbilicaria) sono bolliti nelle zuppe o mangiati crudi. Vengono anche aggiunti alle insalate o fritti, e sono considerati una prelibatezza in Giappone.
Nel corso della storia, i contadini della Persia hanno evitato la fame di massa mangiando l’abbondante lichene crostoso Lecanora esculenta. Questo lichene si stacca facilmente in piccole macchie e viene soffiato via dalle rocce dal vento, spesso accumulandosi nelle fessure e sotto gli arbusti. Viene mescolato con la farina e trasformato in una specie di pane in Turchia e nell’Iran settentrionale. Infatti, alcuni studiosi biblici pensano che questo lichene possa essere stato la “manna” che salvò gli israeliti affamati durante il loro esodo dall’Egitto.
Grazie al notevole matrimonio tra alghe e funghi, i licheni si sono ritagliati un’esistenza in luoghi dove nessun’altra forma di vita potrebbe vivere. Anche se sono sopravvissuti a milioni di anni di evoluzione, molte specie di licheni sono ora in pericolo a causa dell’inquinamento atmosferico. Questo stesso destino può anche colpire alcuni microbi della vernice del deserto. Poiché i licheni assorbono la maggior parte dei loro nutrienti minerali dall’aria e dall’acqua piovana, sono particolarmente vulnerabili agli inquinanti tossici trasportati dall’aria.
Perché non hanno modo di espellere gli elementi che assorbono nei loro tessuti, i composti tossici diventano ancora più concentrati. Le tossine causano il deterioramento delle cellule algali fotosintetiche e la conseguente morte del coniuge fungino. L’attività estensiva dei veicoli fuoristrada in alcune aree desertiche suscita grandi quantità di polvere alcalina. Questo aumento dell’alcalinità atmosferica può influenzare l’ossidazione del manganese da parte dei batteri della vernice, rallentando o inibendo così lo sviluppo della vernice del deserto.
Come il proverbiale canarino usato per rilevare i fumi di metano invisibili ma mortali in una miniera di carbone, i licheni sono barometri sensibili dell’inquinamento atmosferico. Infatti, la loro vulnerabilità li ha resi stazioni di monitoraggio dell’inquinamento atmosferico molto efficaci per il Servizio Forestale degli Stati Uniti e il Servizio dei parchi nazionali. I licheni e la vernice del deserto sono organismi viventi affascinanti e complessi. Abbiamo ancora molto da imparare da loro. Inoltre, rivestono le nostre montagne desertiche con una miriade di colori bellissimi.
Alcuni buoni riferimenti sulla vernice del deserto & Licheni
1. Armstrong, W.P. e J.L. Platt. 1993. “Il matrimonio tra alghe e funghi”. Fremontia 22: 3-12.
2. Brock, T.M. e M.T. Madigan. 1988. Biologia dei microrganismi
(5a edizione). Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
3. Dorn, R.I. 1982. “L’enigma del deserto”. Environment Southwest Number 497: 3-5.
4. Dorn, R.I. e T.M. Oberlander. 1982. “Vernice di roccia”. Progress In Physical Geography 6: 317-367.
5. Dorn, R.I. e T.M. Oberlander. 1981. “Origine microbica della vernice del deserto”. Scienza 213: 1245-1247.
6. Nash, T.H. 1996. Lichen Biology. Cambridge University Press, Cambridge.
7. Richardson, David H.S. 1974. The Vanishing Lichens. Hafner Press, New York.
Wayne P. Armstrong è professore di Botanica, Dipartimento di Scienze della Vita – Palomar College – San Marcos, California. È editore di WAYNE’S WORD®: A Newsletter of Natural History.
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