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Licheni

Che cosa sono i licheni?

Sotto il nome di Mycophycophyta è raggruppato un gran numero di complessi simbiotici tra alghe e funghi noti con il nome di licheni.

Le alghe che più comunemente danno origine ai licheni sono quelle del gruppo Cloroficee o Cianobatteri mentre i funghi sono quelli del gruppo degli Ascomiceti.

I licheni sono organismi pionieri ed hanno la capacità di sopravvivere in ambienti estremi sono infatti molto frequenti in Artide ed Antartide ma anche nelle lave vulcaniche appena raffreddate.

Possono anche sopravvivere e svilupparsi su costruzioni murarie e manufatti litici (statue e vari monumenti).

Necessitano per crescere di luoghi soggetti a periodi di idratazione  disidratazione e sono in grado di sfruttare concentrazioni molto diluite di sali.

Hanno una velocità di crescita che è la più bassa di tutti i vegetali, sono state rilevate anche velocità di pochi millimetri al secolo.

La loro capacità di vivere in ambienti estremi origina dal mutualismo tra un organismo fotosintetico (alga) ed uno eterotrofo (fungo) che essi instaurano.

In queste simbiosi infatti si sfruttano le capacità dei funghi di assorbire acqua e sali minerali e di costituire un microhabitat protetto per il partner fotosintetico che fornisce al fungo sostanze organiche prodotte tramite la fotosintesi.

formazione di un lichene

Formazione di un lichene: fungo più alga.

Se l’organismo fotosintetico è un ciano batterio il fungo fornisce glucosio come composto organico, mentre se si tratta di un’alga cloroficea, i composti del carbonio scambiati sono i polioli (ribitolo, eritrolo e sorbitolo).

Ribitolo

Ribitolo.

Tutto il simbionte è quindi autotrofo per il carbonio, inoltre l’eccesso di carboidrato trasferito garantisce protezione dalla disidratazione.

I licheni che hanno un ciano batterio fissatore di azoto atmosferico risultano autotrofi sia per il carbonio che per l’azoto raggiungendo il più alto grado di autosufficienza ecologica concepibile sulla Terra.

La simbiosi produce modificazioni metaboliche importanti nei due partner in quanto essi nella situazione mutualistica sono in grado di produrre particolari metaboliti secondari che non potrebbero produrre se venissero separati uno dall’altro.

Tra queste sostanze ricordiamo alcuni acidi lichenici ed alcuni pigmenti soprattutto fenolici come i polichetidi aromatici.

L’interazione simbiotica induce anche modificazioni nella struttura dei due organismi simbiotici, soprattutto nel fungo dove si sviluppa uno pseudo tessuto detto strato gonidiale che accoglie le alghe.

La struttura dei licheni

Il corpo del lichene è detto tallo.

Tallo di un lichene.

Si possono avere licheni fogliosi nei quali si riconoscono i lobi di forme e dimensioni diverse.

In quelli fruticosi troviamo invece delle ramificazioni più allungate dette lacinie.

lobi elacinie

Il tallo dei licheni può dunque essere crostoso se molto aderente al substrato, oppure come visto sopra foglioso con lobi appiattiti che crescono paralleli al substrato, oppure frutticoso con talli che ramificano in diverse direzioni con aspetto complessivo cespuglioso. 

Altre strutture del tallo che possono o meno essere presenti a seconda dei vari tipi di licheni sono:

  • pseudocifelle: fessure nella parte corticale;
  • peli e ciglia sulla superficie del tallo;
  • apoteci: strutture dalla forma a disco sulla superficie superiore del tallo;
  • periteci: strutture a forma di fiasco inseriti nel tallo sulla superficie di cui si aprono con un piccolo foro;
  • isidi: prolungamenti corticali a forma di squame, dita o ramificazioni;
  • soredi: strutture dall’aspetto simile a piccoli batuffoli di cotone di colore biancastro formate da ife e alghe.

Il tallo può essere di diversi colori (rosso, arancione, giallo, nero, grigio, bianco, verde) anche sgarcianti, le colorazioni brillanti sono dovute agli acidi lichenici.

Il tallo di un lichene può avere due diverse strutture trasversali:

1) Tallo omeomero: le ife del fungo e le alghe crescono in un intreccio disordinato nel quale non è possibile individuare un’organizzazione a strati.

2) Tallo eteromero nel quale si può osservare un’organizzazione a strati:

  • strato corticale superiore formato dalle ife del fungo con funzione di protezione della parte interna del lichene, sotto questa corteccia superiore le ife si fanno più lasse per ospitare le alghe;
  • medulla: intreccio lasso di ife, permette gli scambi gassosi e vi si concentra l’acqua, in caso di disidratazione prolungata il lichene si comporta come una spugna;
  • strato corticale inferiore: costituito da ife agglutinate.

In alcuni licheni alla base del tallo si possono vedere delle strutture dette rizine che hanno la funzione di ancorare il lichene al substrato.

Struttura di un lichene

Struttura di un lichene.

La riproduzione dei licheni

La riproduzione del lichene può avvenire per il fungo e l’alga in maniera separata secondo le loro modalità convenzionali sessuali o vegetative.

La riproduzione sessuata  prevede ascospore prodotte in zone specializzate del tallo che una volta germinate devono trovare delle alghe con cui instaurare la simbiosi.

Le ascospore si formano all’interno del lichene (negli apoteci e periteci) da ife fertili dette aschi che hanno forma di clava.

Esiste tuttavia una seconda modalità di riproduzione, vegetativa, dei due organismi simbionti in maniera congiunta.

In questo caso si hanno delle soredi cioè delle strutture miste fungo-alga nelle quali si ha almeno una cellula di alga circondata da ife funginee.

Le soredi sono rilasciate dal tallo ed in opportune condizioni ambientali danno luogo ad un nuovo organismo simbionte.

Ascospore

Ascospore.

La classificazione dei licheni

Il fatto che i licheni siano dei simbionti crea problemi da punto di vista della loro classificazione poiché vanno contro il principio della unitarietà degli individui che costituiscono una specie.

Il problema tuttavia è più di forma che di sostanza poiché nei licheni il complesso simbiotico è talmente complesso, strutturalmente e funzionalmente integrato, tanto che i due organismi appaiono come un unico organismo e come tale vie classificato.

Esistono 25000 specie di licheni la cui classificazione si basa su caratteri macroscopici, microscopici e microchimici.

I caratteri macroscopici si basano sulle differenze morfologiche dei talli e soprattutto dei corpi fruttiferi.

I licheni sono divisi in Ascoclicheni, Basidiolicheni e Deuterolicheni.

Tra gli Ascoclicheni si distinguono quelli con periteci e quelli che ne sono privi e successivamente si classificano in varie famiglie a seconda della forma, della consistenza, del colore e della distribuzione delle alghe all’interno del tallo.

L’importanza dei licheni

I licheni sono importanti da un punto di vista prettamente teorico poiché consentono lo studio delle simbiosi anche se da un punto di vista di laboratorio sono un modello scomodo per la loro lentezza di crescita e per le condizioni di crescita estreme di cui necessitano.

Da un punto di vista più generale, ecologicamente sono interessanti perché capaci di colonizzazioni pioniere e possono essere impiegati in esobiologia cioè per studiare le condizioni di vita su pianeti diversi dalla Terra.

Sono inoltre importantissimi per dare inizio a catene alimentari in ambienti artici ed antartici.

In termini di ecologia applicata i licheni rappresentano degli indicatori ambientali per valutare la presenza di piogge acide, accumularsi di metalli pesanti, sostanze di vario genere tra cui radionuclidi e altre molecole tossiche.

Infine stanno assumendo importanza rilevante in fenomeni di biodeteriorazione di opere d’arte e monumenti di vario genere.

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