Материалы сайта

Лишайники

Лишайники представляют собой специализированную группу грибов, находящихся в постоянном паразитическом симбиозе с водорослями (некоторые ботаники рассматривают лишайники как самостоятельную группу низших растений). В природе насчитывается около 26 тысяч видов лишайников, объединяемых примерно 400 родами. Постоянный компонент лишайников — водоросли (сине-зелёные, жёлто-зелёные или зелёные).

По своему строению различаются лишайники накипные (корковые), листоватые и кустистые. Вегетативное тело (слоевище) накипных лишайников наиболее примитивно, оно бывает пылистым, зернистым или корочкообразным. Более развиты листоватые лишайники, имеющие вид рассечённых пластинок. Высокоорганизованные кустистые лишайники имеют вид кустиков, свисающих нитей или прямостоящих выростов.

В процессе жизнедеятельности лишайники образуют множество химических соединений; одни из них окрашивают коровой слой слоевища, защищая водоросли от сильной инсоляции, другие откладываются на стенках специальных несмачивающихся гиф, обеспечивающих поступление воздуха к водорослям. Так называемые лишайниковые кислоты (леканоровая, физодовая, усниновая и др.), изменяя горную породу, способствуют прикреплению к ней слоевища.

Медленный рост лишайников обусловлен, главным образом, непродолжительностью периодов фотосинтеза. Накипные лишайники обычно растут медленнее, а кустистые быстрее листоватых. Минимальный годовой прирост лишайников составляет 0,01 мм, а максимальный — около 100 мм. Лишайники растут обычно в условиях хорошего освещения на разнообразных субстратах — на выходах горных пород, на почве, на каменных фасадах, на деревьях и др. — при длительной неподвижности субстрата. Подавляющее большинство лишайников весьма чувствительны к загрязнению воздуха, например сернистым газом, дымом, поэтому они редко встречаются в городских районах и произрастают обычно в экологически чистой среде (в пригородах, сельской местности, коттеджных посёлках и т.п.).

Иногда присутствие лишайников, живописно расположившихся на каменном фасаде, придаёт зданию определённый имидж, черты «благородной старины». Этим, пожалуй, «полезность» лишайников и исчерпывается. Объективности ради здесь следует заметить, что эти низшие растения обладают по отношению к камню разной степенью агрессивности. Наименьший ущерб наносят некоторые накипные лишайники, растущие очень медленно: в научной литературе описан случай, когда для сооружавшегося в Лондоне собора св. Павла (1675-1705 гг.) на Портландском карьере были добыты блоки известняка, часть которых не пошла в дело и пролежала на борту карьера в течение 150 лет, сохранив под растущим лишайником даже следы камнетёсного инструмента. Но даже такие «миролюбивые» лишайники (они относятся к группе эпилитических, т.е. растущих только по поверхности субстрата) наносят камню определённый ущерб: не производя химического разложения, они удерживают влагу на контакте с камнем, что с течением времени неизбежно ведёт к ослаблению верхнего слоя породы.

Так, например, в отчёте лондонского «Общества строительных наук» (1928 г.) указывались многочисленные случаи размягчения слоя камня под лишайниками. В упоминавшемся примере обследования скульптуры дома Бецкого в Санкт-Петербурге было установлено, что серо-чёрная биоплёнка, покрывающая отдельные участки травертина, состоит преимущественно из мелких сливающихся слоевищ накипных лишайников. Мониторинг за состоянием мраморных надгробий Александро-Невской лавры в Санкт-Петербурге позволил проследить развитие лишайников в течение продолжительного времени. Вначале на поверхности мрамора появляются накипные лишайники в виде отдельных чёрных точек, которые затем разрастаются в островки, постепенно увеличивающиеся и смыкающиеся друг с другом. К ним примешиваются водоросли, образующие совместно с лишайниками тёмный покров, крепко связанный с мрамором, трудно отделяющийся при отмывке и дающий чёрно-зелёную воду. Поверх накипных лишайников и рядом с ними появляются и другие, более крупные, — листоватые лишайники (Xanthoria parietina и др.), представляющие собой более высокий в рельефе и более яркий в окраске покров.

Наиболее агрессивна эндолитическая разновидность лишайников, способных расти в глубь каменной породы, при этом наиболее опасны быстрорастущие организмы, например, кустистые виды.

В процессах лишайниковой деструкции камня участвуют как механический, так и химический факторы, но преобладает последний. Химическое воздействие на камень обусловлено выделением лишайниками органических кислот (гуминовой, леканоровой и др.), получаемых из органических остатков и разрушающих породу.

Установлено, что при развитии эндолитических растений на породах карбонатного состава прорастание гиф на глубину происходит за счёт выделения ими кислотной субстанции, растворяющей кальцит; при этом корневая часть лишайников проникает в кристаллы кальцита независимо от плоскостей спайности, кливажа, отслоений и других природных дефектов камня — гифы пронизывают кристаллы кальцита, как бы не обращая внимание на наличие в породе ослабленных зон. Иначе выглядит картина развития лишайников на более стойких породах силикатного состава, например, гранитах: здесь рост гиф происходит по микротрещинам породы с кислотным разрушением преимущественно слюды. Катион водорода Н+, продуцированный корневищем лишайников, легко обменивается с отрицательно заряженными питательными ионами металла, содержащегося в минералах гранита, вызывая деминерализацию породы. В природе часто имеет место сосуществование на каменных поверхностях различных видов лишайников. Так, на вертикальной гранитной стене мемориала Уолта Уитмена в штате Онтарио (Канада) обнаружено 4 вида корковых и 8 видов листоватых силикатных лишайников.

В сланцах лишайники проникают лишь в слюдяные скопления, преимущественно в плоскости раскола.

Механическое воздействие лишайников на камень возможно вследствие сжатия или расширения желатиноподобных тканей водорослей при изменении содержания в них влаги (процесс, по- видимому, аналогичен действию желатина, который при высыхании на стекле способен отодрать поверхностный слой стекла).

Говоря о лишайниках, как и о предыдущих видах микроорганизмов, необходимо также подчеркнуть их тенденцию к «коллективному» развитию с образованием комплексных биомикробных сообществ.

Результат воздействия на камень лишайников практически аналогичен описанной ранее биокоррозии водорослей и грибов: образование чёрных и цветных плёнок, пятен, питтинга, корочек и налётов, поверхностная эрозия, изменение цвета камня, повышение пористости, размягчение наружного слоя облицовки и т.п.