Żółte i szare plamy na korze, kamieniu albo dachu wyglądają jak coś, co przylgnęło do podłoża i już tam zostało. Po deszczu puchną i zmieniają kolor, po kilku suchych dniach kruszą się w palcach. Ten sam organizm potrafi w ciągu godzin przejść od pełnej pracy do stanu, w którym wygląda na martwy.
Porost nie jest rośliną ani jednym organizmem. To trwały związek grzyba z glonami lub sinicami. Grzyb buduje całą widoczną strukturę, a partner fotosyntetyzujący dostarcza mu cukru[1]. Patrząc na porost, widzimy więc grzyba, który nosi w środku własną fabrykę pokarmu.
Dwa organizmy pod jednym kształtem
Plechę porostu można porównać do płaskiego pojemnika: na wierzchu leży cienka warstwa splecionych strzępek, pod nią siedzą zielone komórki, a od spodu luźna poduszka z grzybni. Kształt, barwę i sposób rozrastania się narzuca grzyb. To dlatego nazwa naukowa porostu należy do niego, a nie do glona.
Wśród grzybów tworzących porosty zdecydowanie przeważają workowce, grupa, do której należą też drożdże i trufle. Stanowią około 98 procent lichenizowanych grzybów. Nie są jednak blisko spokrewnione. Lichenizacja, czyli życie w takim związku, pojawiała się niezależnie w wielu liniach grzybów i jest raczej sposobem odżywiania niż jedną gałęzią drzewa życia. Dziś znamy około 28 tysięcy gatunków porostów.
Woda z powietrza, pył z deszczu
Porost nie ma korzeni, liści ani naczyń, którymi rośliny transportują wodę. Nie ma też woskowej powłoki, która ogranicza parowanie. Wszystko, czego potrzebuje, bierze całą powierzchnią: deszcz, mgłę, rosę, a przy wysokiej wilgotności także parę wodną z powietrza[2]. Sole i pył znosi wiatr, azot mogą dostarczyć odchody ptaków, a sinice obecne w niektórych plechach wiążą go wprost z powietrza.
Brak korzeni nie oznacza, że porost jest bezradny. Oznacza, że nie może wybierać. Wchłania razem z wodą wszystko, co unosi się w powietrzu, i właśnie dlatego reaguje na zanieczyszczenia szybciej niż większość organizmów.
Susza to pauza, nie śmierć
W suche dni zawartość wody w plesze spada do 15-30 procent i metabolizm niemal staje. Porost nie więdnie jak liść. Robi się szary, łamliwy i wygląda na martwy. Gdy wilgotność wzrośnie, wierzchnia warstwa staje się przezroczysta, światło dociera do glonów i fotosynteza rusza w ciągu minut.
W skrajnej wersji ten stan nazywa się anhydrobiozą: organizm oddaje niemal całą wodę, wyłącza przemianę materii i czeka[3]. Komórki mają na to gotowe zabezpieczenia, między innymi cukry alkoholowe, białka osłaniające inne białka i zestaw przeciwutleniaczy. Nie są to środki uruchamiane po szkodzie, lecz zapas czekający na suszę. Z tego układu wynika coś sprzecznego z intuicją: suchy porost znosi temperatury do około 60 stopni Celsjusza, a mokry ginie już powyżej 35.
Mokro też bywa problemem
Woda nie działa jak prosty przełącznik. Fotosynteza porostu osiąga najlepsze tempo przy 65-90 procentach maksymalnego nawodnienia. Przy pełnym nasyceniu warstwa wody utrudnia dostęp dwutlenku węgla i wydajność spada. Porost musi więc być wilgotny w sam raz, a o tempie wzrostu decyduje nie tyle obfitość wody, ile to, jak często plecha jest wilgotna w odpowiednim stopniu.
Wzrost jest przez to wolny, od milimetrów do centymetrów na rok. Porosty nie wygrywają konkurencji z roślinami o światło i wodę, więc zajmują miejsca, w których rośliny sobie nie radzą: skały, korę, piasek, gipsowe gleby, wysokie góry i pustynie. Szacuje się, że porastają około 7 procent powierzchni lądów. Najstarsze skamieniałości o budowie podobnej do dzisiejszych liczą około 415 milionów lat.
Kto tu kogo hoduje
Układ grzyb plus glon bywa opisywany jako mutualizm, czyli wymiana korzyści. Glon prawdopodobnie zyskuje schronienie, stabilne warunki i lepszy dostęp do składników mineralnych, a jego populacja w plesze jest zwykle znacznie większa niż poza nią. Grzyb dostaje cukier. Problem w tym, że potrafi zatrzymać nawet połowę węgla związanego przez glony i przerobić go na mannitol, cukier, którego glon nie może już wykorzystać. Część badaczy mówi więc nie o współpracy, lecz o kontrolowanym pasożytnictwie.
Ten spór nie jest rozstrzygnięty i trudno go rozstrzygnąć, bo obie strony mają mocne argumenty. Wielu porostom trudno jednak odmówić obrazu uprawy: glon rośnie w miejscu wyznaczonym przez grzyb, w zagęszczeniu, jakiego raczej nie osiągnąłby poza plechą, i oddaje grzybowi znaczną część tego, co wyprodukuje.
Trzeci lokator
Przez ponad 140 lat porost opisywano jako związek dwóch organizmów. W 2016 roku zespół Toby’ego Spribille’a pokazał, że w korze wielu pospolitych porostów o rozbudowanej plesze siedzą dodatkowo drożdże, grzyby z zupełnie innej grupy niż główny budowniczy plechy. Ich obecność koreluje z cechami plechy, których wcześniej nie umiano wyjaśnić[4]. Drożdże znaleziono w porostach na sześciu kontynentach. Co dokładnie robią, wciąż nie jest jasne. W plechach stale obecne są też bakterie, których funkcja pozostaje nieznana.
Zapis powietrza
Skoro porost nie ma korzeni ani ochronnej powłoki, nie filtruje tego, co wchłania. Zanieczyszczenia zostają w plesze i potrafią ją zatruć. To czyni z porostów wygodny wskaźnik jakości powietrza: reagują szybko, a ich oznaczanie jest prostsze niż badanie skażeń gleby czy wody[5]. W Wielkiej Brytanii dwutlenek siarki z węgla wytępił wiele gatunków w miastach; po ograniczeniu spalania węgla część z nich zaczęła wracać. Inne porosty reagują na azot: jedne giną, inne korzystają.
Żółty złotorost ścienny lubi miejsca bogate w azot, na przykład okolice gospodarstw i klify z odchodami ptaków. W praktyce im mniej gatunków i im mniejsze plechy, tym zwykle gorsze powietrze. To reguła przybliżona, nie laboratoryjny pomiar, ale wystarcza, by odróżnić park od okolicy huty.
Suchy porost na murze nie jest martwy. Leży i czeka na wilgoć, a pierwsza mgła uruchamia go od nowa. Ta zdolność pozwoliła mu wejść na skały i kory, gdzie rośliny nie mają czego szukać, i sprawia, że jest jednym z najlepszych wskaźników tego, czym oddychamy.
Źródła
- British Lichen Society, „What is a Lichen?”, https://britishlichensociety.org.uk/learning/what-is-a-lichen
- British Lichen Society, „Lichen Biology”, https://britishlichensociety.org.uk/learning/lichen-biology
- Francisco Gasulla, Eva M. del Campo, Leonardo M. Casano, Alfredo Guéra, „Advances in Understanding of Desiccation Tolerance of Lichens and Lichen-Forming Algae”, Plants 10(4): 807, 2021, https://doi.org/10.3390/plants10040807
- Toby Spribille i in., „Basidiomycete yeasts in the cortex of ascomycete macrolichens”, Science 353(6298): 488-492, 2016, https://doi.org/10.1126/science.aaf8287
- Beth Askham, „Nature and pollution: what lichens tell us about toxic air”, Natural History Museum, https://www.nhm.ac.uk/discover/nature-and-pollution-what-lichens-tell-us-about-toxic-air.html
- Zdjęcie: Uoaei1, „Xanthoria parietina 01”, Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Xanthoria_parietina_01.JPG, licencja CC BY-SA 3.0. Kadr do proporcji 16:9 i zmniejszenie do 1200×675, kadr na tej samej licencji.
