Korstmossen: samenleving van schimmel en alg

Een korstmos is het resultaat van de samenleving tussen een schimmel, die zelf geen voedingsstoffen kan maken, en een organisme dat via fotosynthese suikers maakt. Doordat de schimmel zorgt voor water en mineralen ontstaat een wederkerig voordelige samenleving.

5 december 2017

Een samenleving ofwel symbiose tussen een schimmel en een alg, dat is de simpele definitie van een korstmos. In de praktijk gaat het om een grote groep, deels niet-verwante schimmels die samenleven met algen en cyanobacteriën. Het korstmos is dus het resultaat van de samenleving tussen een schimmel die zelf geen voedingsstoffen kan maken en een organisme dat via fotosynthese suikers maakt. Doordat de schimmel zorgt voor water en mineralen ontstaat een wederkerig voordelige samenleving.

De algen, meestal groenwieren, of cyanobacteriën liggen ingebed in een weefsel van schimmeldraden. Korstmossen zijn plat of hol van structuur, waarbij de algen aan de zonzijde van het plantenlichaam (thallus) liggen. Op die manier is de fotosynthesecapaciteit maximaal en liggen de schimmeldraden steeds dicht in de buurt van de plek waar voedingsstoffen geproduceerd worden. De suikers die de alg produceert, worden afgetapt door speciale schimmeldraden, haustoriën, die door de celwand prikken. Omdat de alg de opbrengst van de fotosynthese moet delen met de schimmel, groeit het korstmos erg langzaam, hooguit enkele millimeters per jaar.

Korstmossen groeien daarom vooral als pionier op plekken waar ze niet met grotere organismen hoeven te concurreren om ruimte en zonlicht. In Nederland is dat bijvoorbeeld op boomschors, op de grond in zandverstuivingen of op steen. We vinden korstmossen ook op extreme plekken waar grotere organismen nauwelijks overleven: rond de sneeuwgrens in de bergen, de toendra en op de zuidpool op plekken waar de temperatuur soms maar een paar maanden boven nul ligt, of in de woestijn bij hoge temperaturen en nauwelijks water.

Samen één naam

Korstmossen krijgen maar één wetenschappelijke naam, namelijk die van de schimmel. Dat komt omdat de algen in een familie of geslacht van korstmossen vaak hetzelfde zijn. Wereldwijd zijn ongeveer 20.000 soorten korstmossen bekend (700 in Nederland), waarvan de meeste tot de ascomyceten behoren en daarbinnen te vinden zijn in de klassen Lecanoromycetes en Arthoniomycetes. Op andere plekken in het schimmelrijk komen we kleinere groepen korstmossen tegen. Een verklaring daarvoor is dat de symbiose al vroeg in de evolutie is ontstaan, waarbij deze later soms verloren is gegaan. In andere gevallen heeft de symbiose met algen een andere vorm gekregen, zoals mycorrhiza met vaatplanten, of parasitisme, waarbij een plant of alg niet in leven wordt gehouden, maar het loodje legt.

Een dwarsdoorsnede door een korstmos, een symbiotische relatie tussen groene algen en een schimmel. 1. De buitenlaag (cortex) bestaat uit strak verweven schimmeldraden die bescherming bieden. 2. Groene algen 3. Losjes gestapelde schimmeldraden. 4. Verankering (rhizines) van strak verweven schimmeldraden aan de ondergrond.
Jos van den Broek, Leiden

Samen voortplanten

Maar hoe plant je je voort als je uit twee organismen bestaat? Samen of ieder apart? Korstmossen hebben hier twee strategieën voor ontwikkeld. De eerste is geslachtelijke voortplanting met schimmelsporen (de ‘zaden’ van de schimmel). De meeste korstmossen maken vruchtlichamen (apotheciën), van waaruit de sporen verspreid worden. Die sporen zijn gemiddeld zo’n 10 µm (één honderdste millimeter) groot en kunnen zich gemakkelijk met de wind verspreiden. Voorwaarde voor succesvolle voortplanting is dat de sporen kiemen in de buurt van de bijpassende algensoort. Wanneer zo’n algensoort ook veel vrij-levend voorkomt, zoals in de geslachten Trebouxia en Trentepohlia, en het korstmos niet te kieskeurig is, dan is dat geen probleem. Wanneer de selectiedruk op de keuze van de alg sterker is, dan zullen de korstmossen zeldzamer zijn in hun voorkomen. Hetzelfde geldt voor soorten met grote sporen (tot wel een halve millimeter!).

De andere manier van verspreiden is vegetatief. Dat is vergelijkbaar met het stekken van een plant. Een meerderheid van de korstmossen produceert korrels (sorediën) of gemakkelijk afbrekende staafjes (isidiën) waarin zowel de schimmel en de alg aanwezig zijn. Deze fragmenten verspreiden zich door de wind of dieren. Wanneer ze op een geschikte plek terechtkomen, groeien ze uit tot een nieuwe plant. Sommige sorediën bestaan maar uit een enkele schimmeldraad en algencel en zijn dan met 10 à 20 m even groot als een schimmelspore. Sommige korstmossen, zoals Lepraria spp. (poederkorsten) bestaan uit een aaneengesloten mat van fijne sorediën. Ondanks dat dit geslacht zeer soortenrijk en wereldwijd verspreid is, is er bij deze soorten nog nooit een vruchtlichaam waargenomen. Het ontstaan van nieuwe soorten zonder geslachtelijke voortplanting is één van de mysteries in de korstmossenkunde, de lichenologie.

Kleurrijke stoffen

Omdat korstmossen lang leven, soms wel meer dan een eeuw, liggen er veel gevaren op de loer. Tot wel 30% van het drooggewicht van een korstmos kan bestaan uit kristallen van complexe organische verbindingen die het korstmos moet beschermen tegen ultraviolet licht en vraat door dieren. Vanwege de grote diversiteit aan stoffen – er zijn er zo’n 700 bekend – is er net als bij planten belangstelling vanuit de medische wereld omdat er potentiele nieuwe medicijnen bij kunnen zitten. Omdat veel van deze verbindingen ook kleurstoffen zijn, vormen korstmossen een kleurrijke groep organismen. Sommige verbindingen worden door de mens gebruikt, waaronder lakmoes, dat in de 18e eeuw op grote schaal in West-Europa uit korstmossen werd gewonnen en als textielverf werd gebruikt.

Ecosysteem korstmos

Wie wel eens naar korstmossen kijkt, zal maar zelden een dood exemplaar aantreffen. Dat is opmerkelijk, want waar bijvoorbeeld in een bos veel hout en strooisel ligt, lijken de afgestorven delen van korstmossen bijzonder snel opgeruimd te worden. Door nieuwe dna-analysetechnieken kunnen tegenwoordig alle organismen die in en op een korstmos aanwezig zijn geïdentificeerd worden. Zoals verwacht, zijn er in de vele holle ruimten en aan de buitenzijde van het kortsmos tientallen andere soorten bacteriën en schimmels aanwezig die afbraak van dood materiaal faciliteren. Hier zijn soorten bij die uitsluitend van korstmossen bekend zijn en vermoedelijk samen geëvolueerd zijn.

Indicator voor luchtkwaliteit

Sinds de industriële revolutie in de 19e eeuw is de lucht die wij inademen een stuk vervuilder geraakt, vooral in de buurt van grote steden. De Nederlander Jan Barkman ontdekte rond 1950 een verband tussen luchtvervuiling en de aanwezigheid van op bomen levende (epifytische) korstmossen en bracht de aanwezigheid van deze soorten voor heel Nederland in kaart. Wat bleek? In een gebied van tientallen kilometers rondom Amsterdam, Rotterdam, Antwerpen en het Roergebied groeiden nog maar één soort korstmos, Lecanora conizaeoides, of ‘zwavelvreter’, terwijl in Noord-Nederland en op de Veluwe de diversiteit aan soorten veel groter was.

Het mechanisme hierachter is puur chemisch: fabrieken die op aardolie en steenkool werken, stootten in die tijd veel zwaveldioxidegas (so₂) uit. Het gas lost op in regendruppels onder vorming van zwavelig zuur (H₂so₃). Onder invloed van deze zure regen daalde de pH van de boomschors. Omdat elke korstmossoort gebonden is aan een nauw pH-traject, verdwenen steeds meer soorten totdat alleen de meest zuurtolerante soort overbleef.

Vanaf 1990 zorgde milieuwetgeving voor een drastische verbetering van de luchtkwaliteit en nam de diversiteit aan korstmossen langzaam weer toe. Korstmossen hebben nu vooral nog te lijden onder de uitstoot van ammoniak in de intensieve veehouderij. Het gasvormige ammoniak komt vrij uit dierlijke mest en lost goed op in water. Dat kennen we als huishoudammonia. In tegenstelling tot zure regen is ammonia een base. Korstmossen vertonen in gebieden met veel intensieve landbouw dan ook het tegenovergestelde effect. Er blijven alleen baseminnende soorten over. Vaak is dit Xanthoria parietina (groot dooiermos) die de stammen van laanbomen soms volledig geel kan kleuren. In schone gebieden groeien meer verschillende soorten, waaronder struikvormige korstmossen zoals Evernia prunastri (eikenmos).

Nog steeds worden in veel landen, waaronder Nederland, epifytische korstmossen in kaart gebracht om de effecten van luchtvervuiling op de natuur te meten.