Lichens of the Iranian Cultural Heritage Sites

Lichens, which are formed through the symbiotic association of a fungus and a photosynthetic partner, play a complex and multilayered role in the conservation ecology of Iran’s cultural sites inscribed on the UNESCO World Heritage List. These sites—including Persepolis, Pasargadae, Gonbad-e Qabus, Takht-e Soleyman, and the Soltaniyeh Dome—not only possess exceptional historical and architectural value, but also function as long-standing natural laboratories for the study of biocolonization processes, stone weathering, and the bioreceptivity of stone surfaces under arid and semi-arid climatic conditions. The concept of bioreceptivity illustrates the extent to which historical stone substrates are prone to colonization by microorganisms—including lichens—and demonstrates how the physical and chemical characteristics of stone surfaces influence colonization patterns.

From an ecological perspective, lichens are among the earliest organisms to colonize exposed stone surfaces. Their biological activity can simultaneously contribute to both biodeterioration and bioprotection of historic structures. On one hand, epilithic and endolithic lichens may alter the mineral components of stone through the production of organic acids, resulting in micro-pitting, mineral dissolution, and the gradual weakening of building materials. On the other hand, certain crustose lichens form relatively stable biological patinas that reduce water infiltration, moderate thermal fluctuations, and inhibit the establishment of more aggressive microorganisms or higher plants. This duality demonstrates that the characteristics of each stone—its composition, porosity, surface roughness, and age—determine its degree of bioreceptivity, a factor that plays a key role in conservation decision-making.

From a conservation science standpoint, lichens serve as sensitive bioindicators for monitoring environmental conditions at historical sites. Their responsiveness to atmospheric pollutants, microclimatic variations, and human-induced disturbances provides important information about the environmental stability of these monuments. At several World Heritage Sites in Iran—particularly Bisotun and Persepolis—lichen communities have shown measurable responses to gases and pollutants emitted from nearby petrochemical industries, revealing the vulnerability of these culturally significant structures to regional atmospheric degradation. Monitoring the structure of lichen communities can therefore be a powerful tool for the early detection of environmental stress and for developing preventive conservation strategies.

Moreover, lichens growing on historic structures represent a form of “archival biodiversity,” as they may harbor cryptic or endemic species that have adapted over centuries to human-made stone environments. These species constitute an important component of the biocultural heritage of such sites, demonstrating the deep interconnection between ecological resilience and cultural continuity. Incorporating lichenological studies into cultural heritage management not only enhances our understanding of biodeterioration processes but also supports integrated conservation approaches that balance the physical preservation of monuments with the protection of the micro-ecosystems associated with them.

Despite their important role, lichens have yet to receive adequate attention in conservation frameworks related to Iran’s cultural heritage. Targeted field surveys, molecular identification, and long-term monitoring programs are urgently required to document species diversity, assess biodeterioration potential, and evaluate the bioreceptivity of stone surfaces for biological colonization. Developing an interdisciplinary approach—linking mycology, lichenology, conservation science, and heritage management—can greatly strengthen efforts to preserve Iran’s iconic historic monuments along with the valuable microhabitats associated with them.

گلسنگ‌ها که از همزیستی قارچ و شریک فتوسنتزکننده تشکیل می‌شوند، نقشی پیچیده و چندلایه در بوم‌شناسی حفاظتیِ محوطه‌های فرهنگی ایران که در فهرست میراث جهانی یونسکو ثبت شده‌اند ایفا می‌کنند. این محوطه‌ها — از جمله تخت‌جمشید، پاسارگاد، گنبد قابوس، تخت سلیمان و گنبد سلطانیه — نه‌تنها از نظر تاریخی و معماری ارزش استثنایی دارند، بلکه همچون آزمایشگاه‌های طبیعی دیرپا برای مطالعهٔ فرایندهای زیست‌استقرار، هوازدگی سنگ و زیست‌پذیری سنگ‌ها در شرایط اقلیمی خشک و نیمه‌خشک عمل می‌کنند. مفهوم زیست‌پذیری سنگ‌ها نشان می‌دهد که سنگ‌های تاریخی تا چه اندازه برای استقرار موجودات ریز سازواره ای، از جمله گلسنگ‌ها، مستعد هستند و چگونه ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی سطح سنگ بر الگوهای زیست‌استقرار اثر می‌گذارد.

از دیدگاه بوم‌شناختی، گلسنگ‌ها از نخستین موجوداتی هستند که سطوح سنگیِ برهنه را استعمار می‌کنند. فعالیت زیستی آن‌ها می‌تواند به‌طور هم‌زمان موجب فرسودگی زیستی و حفاظت زیستی سازه‌های تاریخی شود. از یک‌سو، گلسنگ‌های سطح‌سنگی و درون‌سنگی می‌توانند با تولید اسیدهای آلی، ترکیبات معدنی سنگ را تغییر داده و سبب ایجاد حفره‌های ریز، شسته‌شدن مواد معدنی و تضعیف تدریجی مصالح شوند. از سوی دیگر، برخی گلسنگ‌های پوسته‌ای، لایه‌ای زیستی و نسبتاً پایدار تشکیل می‌دهند که میزان نفوذ آب را کاهش می‌دهد، نوسانات دمایی را تعدیل می‌کند و مانع استقرار جانداران مهاجم‌تر مانند برخی میکروارگانیسم‌ها یا گیاهان عالی می‌شود. این دوگانگی نشان می‌دهد که ویژگی‌های هر سنگ — از جنس، تخلخل، ناهمواری سطح تا سن سنگ — میزان زیست‌پذیری آن را تعیین می‌کند و این موضوع در تصمیم‌گیری‌های حفاظتی نقشی کلیدی دارد.

از منظر علم حفاظت، گلسنگ‌ها شاخص‌های زیستی حساسی برای پایش شرایط محیطی در محوطه‌های تاریخی هستند. واکنش‌پذیری آن‌ها نسبت به آلودگی‌های جوی، تغییرات ریزاقلیمی و اختلالات انسانی، امکان ارزیابی مستمر پایداری و کیفیت محیطی این محوطه‌ها را فراهم می‌کند. در برخی محوطه‌های میراث جهانی ایران — به‌ویژه بیستون و تخت‌جمشید — جامعه‌های گلسنگی نسبت به گازها و آلاینده‌های منتشرشده از فعالیت‌های صنایع پتروشیمیِ منطقه واکنش‌های قابل سنجش نشان داده‌اند؛ موضوعی که حساسیت این بناهای ارزشمند را نسبت به کیفیت هوای پیرامون آن‌ها آشکار می‌سازد. پایش ساختار جوامع گلسنگی می‌تواند ابزار مؤثری برای شناسایی زودهنگام فشارهای محیطی و تدوین برنامه‌های حفاظت پیشگیرانه باشد.

افزون بر این، گلسنگ‌های روی بناهای تاریخی نوعی «تنوع زیستی آرشیوی» را تشکیل می‌دهند؛ زیرا ممکن است شامل گونه‌های پنهان یا بوم‌زاد باشند که طی قرن‌ها با زیستگاه‌های سنگیِ انسان‌ساخت سازگار شده‌اند. این گونه‌ها بخشی از میراث زیستی ـ فرهنگی این محوطه‌ها به‌شمار می‌آیند و نشان می‌دهند که چگونه تاب‌آوری بوم‌شناختی با تداوم فرهنگی در هم تنیده است. گنجاندن مطالعات گلسنگ‌شناسی در برنامه‌های مدیریت میراث فرهنگی، علاوه بر افزایش شناخت از فرایندهای زیست‌تخریب، به تقویت الگوهای حفاظت یکپارچه کمک می‌کند که میان حفاظت مادی آثار و نگهبانی از زیست‌بوم‌های وابسته به آن‌ها توازن برقرار می‌سازد.

با وجود این نقش مهم، گلسنگ‌ها هنوز در چارچوب‌های حفاظتی مرتبط با میراث فرهنگی ایران جایگاه شایسته‌ای نیافته‌اند. انجام پایش‌های دقیق و هدفمند، شناسایی‌های مولکولی و برنامه‌های نظارتی بلندمدت برای تعیین تنوع گونه‌ای، ظرفیت زیست‌تخریبی، و میزان زیست‌پذیری سنگ‌ها برای استقرار جوامع زیستی، ضرورتی فوری دارد. شکل‌گیری رویکردی میان‌رشته‌ای — پیونددهندهٔ قارچ‌شناسی، گلسنگ‌شناسی، مرمت علمی و مدیریت میراث — می‌تواند هم به حفاظت از بناهای شاخص تاریخی ایران کمک کند و هم به صیانت از ریزبوم‌های ارزشمند وابسته به آن‌ها.