Водорості та лишайники – "піонери" грунтоутворення

Формування "рухлякової" породи, як етап, що передує процесу первинного грунтоутворення, – результат не тільки суто фізичних і стерильних хімічних процесів. Уперше на це звернув увагу Б.Б.Полинов у 1940 р. на одній з ділянок Ільменського держзаповідника зі співробітниками по Грунтовому інституту СРСР та співробітниками кафедри грунтознавства ЛДУ.

Дослідники відзначили неоднорідність мікроландшафтів на поверхні гранітогнейсів. їх поверхня була вкрита тонким іржаво-бурим вицвітом, який, попри все, не ховав зернисто-кристалічної структури породи. В місцях, де такого нальоту не спостерігалось, поверхня гранітогнейсів виступала як свіжий злам породи. Більшість ділянок були вкриті лишайниками, різними за забарвленнями, але так закріплених у породі, що відокремити їх можна було лише за допомогою скальпеля. Ці нальоти утворені накипними лишайниками. Інші ділянки були вкриті листовими лишайниками, які прикріплювались до породи лише в одному місці. У западинках породи чітко спостерігались мохові асоціації. З глибоких тріщин подекуди розвивались молоді сосни.

Більш детальне вивчення цих мікроландшафтів дозволило Полинову окреслити схему розселення організмів по породі:

1) перші поселенці – накипні лишайники (вони створюють незначну кількість темнозабарвленого дрібнозему, який заповнює дрібні тріщини);

2) на підготовленому ними субстраті поселяються лишайники з листоподібними пластинками (їх біомаса значно більша і опад носить назву дрібнозем під лишайниками);

3) на трупах лишайників поселяються мохи (трансформований темнозабарвлений матеріал, що містить досить значну кількість органічних речовин, переміщується у крупні тріщини);

4) в крупних тріщинах розвиваються голонасінні.

Темнозабарвлений матеріал руйнування породи лишайниками є сумішшю продуктів гуміфікації, мінералізації та залишкових хімічних елементів, вивільнених з породи та не використаних лишайниками.

Як лишайники руйнують породу?

Лишайники являють собою симбіонт водорості та гриба, авто- та гетеротрофного організму. Вдень інтенсивно функціонує "водорість", виділяючи в навколишнє середовище лужні метаболіти, вночі – "гриб", який виділяє кислі метаболіти. Ця щодобова зміна рН середовища в межах від 2,5 до 8,5 веде до інтенсивного посилення хімічного вивітрювання.

Крім цього, ці організми продукують низку органічних кислот, які отримали назву лишайникових. Ці кислоти теж посилюють інтенсивність хімічного гіпергенезу, оскільки вони мають, як правило, хелатну комплексну структуру. Комплексні сполуки здатні "вибити" більшість хімічних елементів з кристалічної решітки будь-якого мінералу чи породи.

Отже, першими поселенцями на породах є лишайники? Ні. Виявляється, зелені водорості.

Відповідь на це питання вперше була дана мікробіологом, видатним мікологом Т.Г.Мірчинк. Вона дослідила "неприродне" походження рожевого забарвлення кварців на біобазі в Міасово на Південному Уралі. Те, що досліджувані породи були кварцом, ніхто не сумнівався, проте ці мінерали рожевими не бувають. Провівши мікробіологічне дослідження цих мінералів, Т.Г.Мірчинк виявила у дрібних мікротріщинах клітини зелених водоростей. Саме їх забарвлення відсвічувало рожевим кольором. "Тиск" життя – накопичення біомаси водоростей веде до розтріскування кварцу та інших мінералів по площинах нестійкості. А також водорості підлуговували середовище до рН 6,4-8,1.Отже, першими атакують породу зелені водорості, а вже потім лишайники.