『Abstract
The weathering action of lichens on rocks and the biogeophysical
and biogeochemical alteration of rock-forming minerals, their
influence in dissolution and precipitation reactions and in bioformation
of new minerals are reviewed. The intimate adhesion of lichen
thalli to the rock surface and the hyphal penetration in less
coherent areas of the rock cause a physical disaggregation and
fragmentation of the mineral surface. Chemical weathering is essentially
due to the excretion of organic acids. Depending on the nature
of the minerals, etching patterns and decomposition features are
formed by biosolubilisation processes. The presence of calcium,
magnesium, manganese and copper oxalate crystals at the rock-lichen
interface and in the lichen thalli suggests that oxalic acid,
secreted by the mycobiont, is one of the most active agents of
chemical alteration. Transformation of minerals to siliceous relicts,
precipitation of iron oxides and hydroxides and formation of alumino-silicates
are presumably related to the activity of organic acids in complexing
and removing elements from the substrate. The involvement of the
so-called ‘lichen acids’, a group of mainly polyphenolic compounds,
as bioweathering agents has been only recently well documented.
Present and further progresses in the study of the lichen-rock
relationship rely on application of modern instrumental and analytical
techniques. The relevance of lichen weathering to the biodeterioration
of stoneworks of artistic value is considered.
Keywords: lichens; bioweathering; oxalates; lichen acids; mineral
neogenesis』
『要旨
岩石に対する地衣類の風化作用および造岩鉱物の生物地球物理的・生物地球化学的変質、それらの溶解・沈殿反応ならびに二次鉱物の生物生成に与える影響がレビューされている。岩石表面への地衣類葉状体の密着および岩石の凝集性の弱い部分への菌糸の挿入は、鉱物表面の物理的分離と破砕をもたらす。化学的風化は本質的には有機酸の排出による。鉱物の性質に応じて、腐食の様式と分解の特徴は、生物による溶解化過程により形成される。岩石−地衣類境界面および地衣類葉状体にカルシウム・マグネシウム・マンガン・銅のシュウ酸塩結晶が存在することは、共生菌体から分泌されるシュウ酸が化学変質のもっとも活発な作用物質の一つであることを示している。鉱物から珪質残存物への変化、鉄の酸化物と水酸化物の沈殿、およびアルミノ珪酸塩の形成は、基質から元素を化合したり取り去ったりする有機酸の活動度におそらく関係している。生物風化の作用物質としての、おもにポリフェノール化合物の一群である、いわゆる「地衣類酸」の関連については、やっと近年になって報告例が増えてきた。地衣類−岩石相互関係の研究の現在と将来の進展は、最新の機器と分析技術が適用できるかにかかっている。芸術的価値をもつ石造物に対する生物による劣化作用について、地衣類風化の関連が検討されている。』
1. Introduction
1.1. Main characteristics of lichens
1.2. Rock weathering induced by lichens
2. Biogeophysical weathering
3. Biogeochemical weathering
3.1. Rock surface corrosion and mineral dissolution patterns
4. Neogenesis of minerals
4.1. Oxalates
4.2. Iron oxides and hydroxides
4.3. Siliceous relicts
4.4. Alumino-silicates
4.5. Carbonates
4.6. Lichen acid-metal complexes
5. Biodeterioration produced by lichens on historical monuments
6. Conclusions
Acknowledgements
References