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Aggiornamento: 10 ott
Quello che chiamiamo "lichene" non è un solo organismo, ma un'associazione stabile tra almeno due specie diverse: un fungo e un'alga (oppure un cianobatterio, un microrganismo capace di fotosintesi). Il fungo fornisce struttura, protezione dall'essiccamento e ancoraggio alla superficie su cui cresce; l'alga o il cianobatterio, attraverso la fotosintesi, produce le sostanze nutritive di cui entrambi si nutrono. Nessuno dei due, da solo, potrebbe sopravvivere nelle condizioni estreme in cui i licheni prosperano.
Esistono tre forme principali di lichene: crostosi, che aderiscono strettamente alla roccia o alla corteccia come una crosta sottile; fogliosi, con una forma a lamina che si stacca leggermente dalla superficie; fruticosi, cespugliosi o pendenti, come le barbe di lichene che si vedono appese ai rami degli alberi nei boschi più puliti. Crescono estremamente lentamente — alcune specie crostose avanzano di meno di un millimetro all'anno — ma proprio per questo possono vivere a lungo: alcuni dei licheni più antichi conosciuti sono stimati avere diverse migliaia di anni.
I licheni sono tra gli organismi più resistenti conosciuti. Nel 2005 e in esperimenti successivi, l'Agenzia Spaziale Europea ha esposto campioni del lichene Xanthoria elegans alle condizioni dello spazio aperto — vuoto, radiazioni cosmiche, raggi ultravioletti, sbalzi di temperatura estremi — per un periodo di un anno e mezzo agganciati all'esterno della Stazione Spaziale Internazionale. Al rientro sulla Terra, circa il 71% del lichene era ancora vivo e vitale: uno dei pochi organismi mai testati capaci di sopravvivere all'intera combinazione di condizioni dello spazio.
Questa straordinaria resistenza ha però un punto debole: i licheni sono estremamente sensibili all'inquinamento atmosferico, in particolare all'anidride solforosa prodotta dalla combustione di carbone e altri combustibili fossili. Per questo motivo, da decenni gli scienziati usano la presenza, l'assenza e la varietà di licheni come indicatore biologico della qualità dell'aria: mappando quali specie di licheni crescono sugli alberi o sui muri di una città, è possibile costruire una vera e propria mappa dell'inquinamento atmosferico, senza bisogno di strumenti elettronici.
La crescita estremamente lenta dei licheni li rende utili anche per un motivo inatteso: la lichenometria, una tecnica che usa il diametro dei licheni crostosi (in particolare della specie Rhizocarpon geographicum) per stimare da quanto tempo una superficie rocciosa è esposta all'aria aperta — utile per datare frane, morene glaciali o antichi monumenti in pietra, in alcuni casi con una precisione di diverse migliaia di anni. I licheni hanno anche una lunga storia di utilizzo umano: dal muschio di quercia si estraggono ancora oggi profumi e fissativi per l'industria della profumeria, mentre la cartina di tornasole, usata nei laboratori per misurare l'acidità di una soluzione, veniva tradizionalmente ricavata proprio da pigmenti estratti da alcuni licheni.
I licheni svolgono un ruolo importante anche come specie "pioniere": sono spesso i primi organismi a colonizzare superfici rocciose nude, e nel tempo, decomponendosi, contribuiscono a formare i primi strati di suolo su cui potranno poi crescere muschi e piante. In un campo o in un frutteto coltivato con metodi naturali, la presenza di licheni sui tronchi degli alberi è un segnale incoraggiante: indica aria pulita e un ambiente in equilibrio.
Alcune specie di licheni offrono anche un servizio ecologico che va oltre la propria semplice sopravvivenza. Il polmonario (Lobaria pulmonaria), un lichene foglioso che cresce sulla corteccia di alberi vecchi in boschi maturi poco disturbati, ospita al proprio interno cianobatteri capaci di fissare l'azoto atmosferico, cioè di trasformarlo in una forma che le piante possono assorbire e utilizzare. Quando i suoi lobi cadono a terra dopo una tempesta e si decompongono, restituiscono questo azoto al suolo del bosco, contribuendo alla sua fertilità naturale. Proprio per la sua estrema sensibilità al disturbo e all'inquinamento, il polmonario è considerato una specie bandiera per la conservazione delle foreste vetuste europee: la sua presenza segnala un bosco maturo, poco toccato dall'uomo da molti decenni.
I licheni non sono soltanto un indicatore ambientale: in alcuni ecosistemi sono anche una risorsa alimentare fondamentale. Nelle regioni artiche e subartiche, renne e caribù si nutrono per gran parte dell'inverno del lichene delle renne (Cladonia rangiferina), che scavano da sotto la neve con gli zoccoli quando ogni altra fonte di cibo vegetale è scarsa o assente: senza questo lichene, intere popolazioni non potrebbero sopravvivere ai mesi più freddi.
La ragione per cui i licheni sono così sensibili all'inquinamento atmosferico ha una spiegazione precisa: a differenza delle piante, non possiedono una cuticola protettiva sulla superficie e assorbono acqua, gas e sostanze disciolte nell'aria direttamente su tutta la loro superficie, senza poter filtrare selettivamente ciò che entra. Questo li rende straordinari accumulatori di informazioni sull'ambiente circostante, ma anche estremamente vulnerabili a sostanze come l'anidride solforosa. Sono state descritte finora circa 20.000 specie di licheni in tutto il mondo, capaci di colonizzare ambienti che vanno dai deserti più aridi alle coste rocciose battute dal vento, fino alle rocce più esposte dell'Antartide.
Riferimenti
Paper: Sancho, L.G. et al. (2007). "Lichens survive in space: results from the 2005 LICHENS experiment." Astrobiology 7(3), 443–454.
Web: Lungwort, lung lichen (Lobaria pulmonaria) — USDA Forest Service, Plant of the Week
Web: Viability of the lichen Xanthoria elegans after 18 months of space exposure — Cambridge Core
Approfondimenti teorici
Collegamenti curricolari: scienze naturali (simbiosi, biologia degli estremofili, ecologia); educazione ambientale (bioindicatori, qualità dell'aria, inquinamento atmosferico).
Fonti per approfondire in classe: documentazione ESA sull'esperimento LIFE sui licheni nello spazio, con immagini della Stazione Spaziale Internazionale, molto d'impatto per una lezione.
Spunti critici: definire un lichene come un "singolo organismo" o come "un'associazione di due organismi" è in parte una scelta di prospettiva che gli scienziati stessi dibattono; ricerche recenti hanno inoltre scoperto che alcuni licheni includono anche un terzo partner, un lievito, complicando ulteriormente il quadro. Buon esempio per mostrare come anche concetti biologici che sembrano "chiusi" nei libri di testo siano in realtà oggetto di ricerca in corso.
Esperienze
Alleanza a due (echo della simbiosi fungo-alga) — In coppia, a scuola o in famiglia, ciascuno elenca tre cose che sa fare bene e tre cose in cui ha bisogno di aiuto; poi la coppia unisce le forze per completare insieme un piccolo compito (un disegno, una ricetta, un lavoretto), sperimentando concretamente cosa significa un'alleanza dove ciascuno porta qualcosa che manca all'altro.
L'aria che respiriamo (echo della bioindicazione) — Per una settimana, tenere un piccolo diario dell'aria: osservare ogni giorno cielo, eventuale smog o odori in luoghi diversi frequentati (casa, scuola, un parco) e provare a costruire una propria "mappa" qualitativa della qualità dell'aria, come farebbe un lichene.