Microscopic Organisms that Color Desert Rocks
Text & Photos by Wayne P. Armstrong
Korstmossen op Rotsen & Keien
De kleurrijkste deklagen op rotsen worden zonder twijfel geproduceerd door korstmossen, een opmerkelijke symbiotische relatie tussen microscopische algencellen en schimmeldraden. Hoewel korstmossen ook bestand zijn tegen extreme milieuomstandigheden, kunnen ze over het algemeen niet zo goed overleven op de droge, zonovergoten rotsblokken waar de vernismicroben van de woestijn floreren. Rots korstmossen komen voor in een verscheidenheid van heldere kleuren, van rood, oranje en geel tot schitterende tinten groen. Er zijn honderden soorten in het zuidwesten van de Verenigde Staten, waaronder bladvormen en laaggroeiende korstmossen die lijken op een dikke verflaag.
Deze basaltrots op het Santa Rosa Plateau van Zuid-Californië is bedekt met een dichte korst van vier kleurrijke korstmossen, waaronder oranje Caloplaca, gele Candelaria & Candelariella en grijze Xanthoparmelia. Er is geen spoor van woestijnvernis op deze kei.
Het korstmossenlichaam (thallus) is samengesteld uit algencellen die leven binnen een compacte massa schimmelweefsel. De algen zijn fotosynthetisch en voorzien de schimmel van koolhydraat voedingsstoffen. De tere algencellen krijgen ook mechanische bescherming tegen vijandige klimatologische omstandigheden doordat ze stevig omhuld zijn door een dicht netwerk van schimmeldraden.
Dit is vooral het geval op dorre rotsblokken, waar geen van beide partners alleen zou kunnen overleven. De relatie is inderdaad een soort huwelijk waarbij elk lid afhankelijk is van de ander voor zijn voortbestaan. Het was pas in 1867 dat de dubbele symbiotische aard van korstmossen werd beschreven door de Zwitserse botanicus Simon Schwendener. Een van de fervente voorstanders van de alg / schimmel huwelijkshypothese was de uitstekende naturalist en wetenschappelijk illustrator van deze periode met de naam van Beatrix Potter – die later een beroemde auteur van kinderverhalen werd!
Een dozijn of meer soorten korstmossen kunnen groeien op een enkele rotsblok, vaak volledig bedekkend het rotsoppervlak. Korstmossen vormen zo’n hechte interface met het kristallijne oppervlak van sommige rotsen, dat ze er praktisch niet af te krijgen zijn. Ze groeien zelfs op glanzend zwart obsidiaan. Veel korstmossen brengen het grootste deel van hun leven door in een verdroogde “slapende” toestand en hebben een uiterst trage jaarlijkse groei.
Lichenen drogen zeer snel uit en kunnen tot 98 procent van hun watergehalte verliezen. Wanneer een korstmos wordt bevochtigd door regen of ochtenddauw, neemt het snel water op als vloeipapier, en de fotosynthese binnen zijn kleine algenpartner wordt voor een tijdje nieuw leven ingeblazen. Aangezien korstmossen tot de eerste planten behoren die op kale rotsen groeien, spelen zij een rol bij de bodemvorming doordat zij langzaam het rotsoppervlak etsen. Microscopische rotsfragmenten verstrengeld met het korstmos worden losgemaakt door uitzetting en inkrimping, als het korstmos wordt afwisselend bevochtigd en gedroogd.
Close-up beeld van verschillende korstmossen langzaam etsen het oppervlak van metavolcanic rock in de Coast Ranges van Zuid-Californië. De korstmossen omvatten citroengele Acarospora schleicheri, bruine A. bullata, en grijze Dimelaena radiata.
In de natuurlijke omgeving, planten zijn voortdurend binnenvallen en koloniseren nieuwe habitats – een fenomeen bekend als successie. Aangezien korstmossen tot de eerste planten behoren die kale rotsen koloniseren, spelen ze een belangrijke rol in de primaire successie. Nadat korstmossen het rotsoppervlak eeuwenlang hebben geëtst en afgebrokkeld, beginnen minerale grond en organisch materiaal zich op te hopen. Dan beginnen andere planten zoals mossen en grassen te groeien, gevolgd door kruiden, winterharde struiken, en tenslotte bomen.
Hoewel korstmossen zwakke organische (fenolische) zuren produceren, is het twijfelachtig dat deze zuren veel effect hebben op het etsen van rotsen, tenzij ze kalkhoudend zijn. Voor de meeste rotsoppervlakken is het etsproces waarschijnlijk mechanisch. Korstmossen zijn in staat om op kale rotsen te groeien, waarbij ze hun uitgespreide thallus in elk hoekje en gaatje laten zinken. Microscopische rotsfragmenten verstrengeld met korstmossen thallus worden losgemaakt door uitzetting en inkrimping, als het thallus afwisselend wordt bevochtigd en gedroogd.
De rots-brekende kracht van planten wordt sterk versterkt als zaden in scheuren vallen en dan ontkiemen. Dit is vooral het geval bij houtachtige struiken en coniferen met krachtige uitdijende wortelsystemen. Overal in de subalpiene Sierra Nevada groeien dennen-, sparren- en hemlockbossen in relatief ondiepe bodems en duff op massief graniet. Dit massieve granieten gesteente is nog maar 12.000 jaar geleden door gletsjers ontgomd en gepolijst.
Op ruige granieten ontsluitingen kunnen grote kolonies van kalkgroene landkaart korstmossen (Rhizocarpon geographicum), asgrauwe Aspicilia cinerea en oranje Caloplaca saxicola duizenden jaren oud zijn. In feite kan de kleurrijke chartreuse rots korstmos Acarospora chlorophana groeien slechts een paar millimeter per eeuw. Men hoeft alleen maar te kijken naar de spectaculaire panorama’s van door gletsjers uitgesleten graniet in de Sierra Nevada om de omvang van sommige korstmossen te waarderen.
Het zwartgeblakerde oppervlak van massieve koepels in Yosemite National Park zijn eigenlijk korstmossen van Buellia, Verrucaria en Lecidea atrobrunnea. Groeisnelheden van rotsmossen op glaciale morenen zijn gebruikt om het tijdsinterval tussen het oprukken en terugtrekken van gletsjers te benaderen.
Rock korstmossen hebben een belangrijke rol gespeeld in de overleving van de inheemse bevolking en ontdekkingsreizigers. Naast het leveren van voedsel voor hun dieren, eten Indianen, Eskimo’s en Laplanders bepaalde korstmossen. Bladhoudende korstmossen, genaamd rotsstrips (Umbilicaria), worden gekookt in soepen of rauw gegeten. Zij worden ook toegevoegd aan salades of gefrituurd, en worden beschouwd als een delicatesse in Japan.
Doorheen de geschiedenis, hebben de boeren van Perzië massale hongersnood voorkomen door het eten van de overvloedige crustose rots korstmossen Lecanora esculenta. Dit korstmos raakt gemakkelijk los in kleine vlekken en wordt door de wind van de rotsen geblazen, en hoopt zich vaak op in spleten en onder struiken. Het wordt gemengd met meel en tot een soort brood verwerkt in Turkije en Noord-Iran. In feite denken sommige bijbelgeleerden dat dit korstmos het “manna” kan zijn geweest dat de uitgehongerde Israëlieten redde tijdens hun uittocht uit Egypte.
Door het opmerkelijke huwelijk tussen algen en schimmels, hebben korstmossen een bestaan geëtst op plaatsen waar geen andere levensvormen zouden kunnen leven. Hoewel zij miljoenen jaren van evolutie hebben overleefd, worden vele korstmossen soorten nu bedreigd door atmosferische vervuiling. Ditzelfde lot kan ook sommige van de woestijn korstmosmicroben treffen. Aangezien korstmossen de meeste van hun minerale voedingsstoffen uit de lucht en het regenwater absorberen, zijn zij bijzonder kwetsbaar voor toxische luchtverontreinigende stoffen.
Omdat zij geen manier hebben om de elementen die zij in hun weefsel absorberen uit te scheiden, worden de toxische verbindingen nog geconcentreerder. De toxines veroorzaken een verslechtering van de fotosynthetische algencellen en de daaropvolgende dood van de schimmelspint. In sommige woestijngebieden worden door uitgebreide off-road-activiteiten van voertuigen enorme hoeveelheden alkalisch stof aangewakkerd. Deze verhoogde atmosferische alkaliteit kan de mangaanoxidatie door vernisbacteriën beïnvloeden, waardoor de ontwikkeling van woestijnvernis wordt vertraagd of geremd.
Zoals de spreekwoordelijke kanarie die wordt gebruikt om onzichtbare maar dodelijke methaangassen in een kolenmijn op te sporen, zijn korstmossen gevoelige barometers van atmosferische vervuiling. In feite heeft hun kwetsbaarheid hen zeer effectieve luchtvervuiling meetstations voor de U.S. Forest Service en National Park Service. Korstmossen en woestijnvernis zijn fascinerende en complexe levende organismen. We hebben nog veel van hen te leren. Bovendien bedekken ze onze woestijnbergen met een myriade van prachtige kleuren.
Enkele goede referenties over woestijnvernis &Lichenen
1. Armstrong, W.P. en J.L. Platt. 1993. “Het Huwelijk tussen Algen en Schimmels.” Fremontia 22: 3-12.
2. Brock, T.M. and M.T. Madigan. 1988. Biology of Microorganisms
(5th Edition). Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
3. Dorn, R.I. 1982. “Enigma van de Woestijn.” Environment Southwest Number 497: 3-5.
4. Dorn, R.I. en T.M. Oberlander. 1982. “Rock Varnish.” Progress In Physical Geography 6: 317-367.
5. Dorn, R.I. and T.M. Oberlander. 1981. “Microbial Origin of Desert Varnish.” Science 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 is hoogleraar plantkunde, Life Sciences Deptartment – Palomar College – San Marcos, California. Hij is uitgever van WAYNE’S WORD®: A Newsletter of Natural History.
Woestijnvernis
Gerelateerde boeken &Geschenken – Trading Post
Woestijnplant & Wildflower Index
Waarom Owens Lake rood is
Sand Dunes: Verschijnselen van de wind
Het leven & Liefde voor zandduinen
Namen van wilde bloemen
Outdoor Recreation: Rock Hounding