Licheni delle rocce: come misurare con il righello… l'età di un sasso!

Invasori di rocce

Le rocce, si sa, sono per definizione dure e impenetrabili.
Ma non per tutti.
Esistono infatti organismi che possono vincerle, anzi, per i quali questi habitat costituiscono un vero e proprio Dorado: tanto da essere soprannominati gli “invasori pionieri” delle rocce. Tra di essi vi sono alghe, cianobatteri e muschi, ma il gruppo più abbondante e diversificato di tali invasori è senza dubbio quello dei licheni, strane e affascinanti forme di vita a cavallo tra micologia e botanica.

Il fungo e l'alga: simbiosi o parassitismo?

Secondo una definizione accettata dall’Associazione Internazionale per la Lichenologia, un lichene è l'associazione di un fungo (il micobionte) con un'alga e/o un cianobatterio (il simbionte fotosintetico o fotobionte), associazione dalla quale ha origine un corpo vegetativo, il tallo, con una sua struttura specifica.

Cladonia fimbriata

La doppia natura dei licheni è stata scoperta dal medico e micologo H.A. De Bary nel 1866. In seguito, per molto tempo, i licheni sono stati considerati come l’esempio per eccellenza di una relazione armoniosa, di una cosiddetta simbiosi mutualistica¹. In realtà il tipo di relazione tra i partner è ancora assai dibattuto. Si è infatti scoperto che sono ben pochi i licheni nei quali l’alga o il cianobattere non vengano a poco a poco invasi e distrutti dal fungo. Le cellule del fotobionte si ritrovano così a doversi riprodurre più velocemente di quanto non vengano distrutte: in caso contrario il lichene “si mangerebbe vivo da solo”. La simbiosi lichenica sembrerebbe più che altro quindi una forma di parassitismo da parte del fungo, un processo peraltro tenuto sotto controllo dal fotobionte. La dipendenza del fungo è confermata anche dai risultati di ricerche mirate: infatti, pur se alcuni “funghi lichenici” possono essere coltivati e sopravvivere in vitro senza il fotobionte, in natura ciò non è assolutamente possibile senza il concorso del partner. Per contro, tutte le “alghe licheniche” sono in grado di vivere anche senza il micobionte.

Produttori… di suolo

Grazie ai propaguli estremamente piccoli che sviluppano, i licheni sono in grado di stabilizzarsi e crescere anche sulle superfici più lisce. Grazie alla loro stupefacente capacità di sopportare lunghi periodi di siccità, di assorbire i pochi minerali di cui abbisognano direttamente dall’umidità dell’aria - attraverso tutta la superficie del tallo - e di produrre zuccheri attraverso i fotobionti, null'altro serve loro per vivere. Privilegiate sono soprattutto le specie che ospitano nel loro tallo, accanto alle alghe verdi - o al loro posto - particolari cianobatteri in grado di fissare l’azoto atmosferico. Le superfici rocciose da poco esposte - per esempio le aree abbandonate dai ghiacciai o le crepe causate da un terremoto - sono infatti substrati poveri in azoto (componente essenziale delle proteine) ed è quindi evidente che essere autosufficienti per questa sostanza rappresenti un notevole vantaggio.

Alcune sostanze licheniche si combinano con i minerali delle rocce, creando complessi metallici che rendono il substrato leggermente più solubile e accelerando in tal modo il processo di dilavamento causato da gelo e disgelo, riscaldamento e alterazioni chimiche naturali. Nelle rocce calcaree, grazie all’acido carbonico liberato dal naturale metabolismo dei licheni, le ife fungine possono penetrare fino a 16 mm di profondità. La capacità dei licheni di crescere tra i cristalli dei minerali, disgregandone le particelle mediante la dilatazione e la contrazione delle ife (dovuta all'alternarsi di umidità e siccità), gioca dunque un ruolo centrale nella formazione del suolo. Tanto più che, quando i licheni muoiono, il loro materiale organico decomposto si aggiunge e si mescola alla frazione minerale.

Misurare il tempo… con il righello

Da tempo è nota l'importanza dei licheni epifiti (quelli che si insediano sulle cortecce degli alberi) quali indicatori biologici della qualità dell'aria. Due articoli in merito sono apparsi anche sul Bollettino della STSN (1985, vol. 73: 81-88; 1996, vol. 84: 25-40). Assai meno noto è invece il fatto che anche taluni licheni sassicoli possono fungere da indicatori. Ma non dell'inquinamento, bensì… del trascorrere del tempo. Proprio così: numerosi licheni sassicoli sono… degli orologi!

Abbiamo visto che questi organismi costituiscono i primi colonizzatori delle superfici di recente esposizione. E che su queste superfici crescono. Lentamente, ma crescono.
La loro velocità di crescita è influenzata dal tipo di roccia, dalle condizioni microclimatiche e microambientali (le zone ombrose e riparate sono per esempio assai favorevoli), e dall'età: nei primi 25 anni l'accrescimento è infatti molto rapido, esponenziale; si entra però poi in una fase di crescita uniforme, lineare, che può proseguire per secoli. Ed è proprio questa crescita regolare ad aver portato il botanico austriaco Roland Beschel a intuire, nel 1950, la possibilità di determinare l'età di un lichene sulla base del diametro del suo tallo. E con questa il tempo di esposizione della roccia che lo ospita. È nata così la lichenometria.

Rhizocarpon geographicum

Le specie che si prestano a questo scopo sono ovviamente quelle a crescita lenta e radiale del tallo. Ne è un ottimo esempio il cosiddetto Lichene geografico (Rhizocarpon geographicum), specie molto diffusa, tipica delle rocce silicee esposte della zona alpina, caratterizzato da un tallo giallo verdastro macchiato di chiazze nerastre che ricorda appunto una carta geografica. Il suo tasso di crescita varia tra gli 0.12 e gli 0.14 mm l’anno, a dipendenza del microclima, e su superfici stabili può vivere centinaia, addirittura migliaia di anni.

Misurazione del diametro di Rhizocarpon geographicum (disegno Flavio Del Fante)

È opportuno precisare che i fattori di cui tener conto durante un'indagine lichenometrica sono numerosi. Per mitigare gli effetti del microclima vanno per esempio considerati solo gli individui cresciuti in condizioni ambientali simili. Tra i talli presenti sul substrato indagato è importante soprattutto quello di dimensioni maggiori: il capostipite, l’"individuo"² più vecchio, ritenuto contemporaneo al periodo nel quale il substrato è divenuto stabile (i talli di dimensioni minori rappresentano invece gli individui più giovani, colonizzatori tardivi o a crescita più lenta). Le misurazioni dei diametri dei talli - ecco finalmente il ruolo del… righello - devono inoltre essere effettuate su ampie superfici e su numerosi campioni. Così facendo, si arriva a determinare la curva di crescita di una particolare specie in una particolare zona. E, inserendo nella curva ottenuta il diametro dei licheni più grandi, diviene possibile stabilire con notevole precisione l'età di una morena, di un affioramento roccioso o di un monumento di età ignota.

Dall'archeologia alla paleosismologia, dal Canadà fino in Antartide

La lichenometria non è un metodo di datazione preciso quanto la dendrocronologia (il conteggio degli anelli di accrescimento degli alberi). È tuttavia più preciso del metodo basato sul decadimento del carbonio radioattivo ¹⁴C, in particolare per gli eventi occorsi meno di 500 anni or sono: in tali casi il suo margine di errore si situa infatti attorno ai +/- 10 anni, rispetto ai circa 70 del metodo ¹⁴C. È inoltre un metodo di misurazione diretto, legato a uno specifico evento: l'apparizione alla superficie del substrato.

Non stupisce quindi che negli ultimi anni la lichenometria si stia affermando come metodo di datazione affidabile in discipline diverse quali l’archeologia, la geomorfologia e la paleosismologia. Negli Stati Uniti, in Canadà, in Russia, in Antartide e nella Nuova Zelanda ne viene già fatto ampio uso.
 

Note

¹ Sulla definizione di simbiosi e dei diversi tipi di relazione hanno già riportato Petrini et al. nel Bollettino della STSN 1991, vol. 79: 85-96

² Nei licheni in realtà non si può parlare di individualità: foto- e micobionte sono partner geneticamente e sistematicamente molto diversi che agiscono internamente insieme e interagiscono con l’esterno. Sono un ecosistema in miniatura.