Impoverishment of Sicilian (Italy) historical and cultural assets by an alien insect species: the case of the red palm weevil

Stone cultural heritage materials are at risk of bio-deterioration caused by diverse populations of microorganisms living in biofilms. The microbial metabolites of these biofilms are responsible for the deterioration of the underlying substratum and may lead to physical weakening and discoloration of stone [1,18]. Fungal ability in producing pigments and organic acids have a crucial role in the discoloration and degradation of different types of stone in cultural heritage objects. Additionally, stone objects may support the communities of microorganisms that are active in the biodeterioration process. This investigation focuses on the mycological analyses of microbial biofilm from the Bhimkichak temple, in Malhar of Bilaspur District of Chhattisgarh state which is made of sandstone, and is heavily colonized by fungi. Eight fungal species on the sandstone were isolated. Aspergillus sp. was observed, a common species in the stone structure of this monument . The identified micro fungi cause discoloration as well as mechanical exfoliation of the building stone material which was analyzed through mechanical hyphae penetration and production of dark pigments and organic acids. Riassunto I materiali lapidei appartenenti ai beni culturali sono a rischio di biodeterioramento a causa della proliferazione dei microrganismi che entrano nella composizione dei biofilm. I metaboliti microbici di questi biofilm sono responsabili del degrado del substrato sottostante e possono portare a un indebolimento fisico e alterazione cromatica della superficie lapidea [1,18]. La capacita dei funghi di produrre pigmenti e acidi organici ha un ruolo fondamentale nel degrado di differenti tipi di pietra costituenti beni culturali. Inoltre, i materiali lapidei possono sostentare le comunita microbiche che sono attive nei processi di biodeterioramento fornendo dei composti che possono essere metabolizzati. Questo lavoro si focalizza sull’analisi micologica del biofilm microbico proveniente dal tempio Bhimkichak a Malhar, nel distretto Bilaspur dello stato di Chhattinsgarh, che e stato costruito in arenaria ed e estesamente colonizzato da funghi. In questo lavoro, sono state isolate otto specie fungine appartenenti ad Aspergillus sp. I micro-funghi identificati provocano decolorazione ed esfoliazione meccanica del materiale lapideo, a causa della penetrazione meccanica delle ife e della produzione di pigmenti scuri e acidi organici. Resume Les materiaux pierreux appartenant aux biens culturels sont a risque de bio-deterioration a cause de la proliferation des micro-organismes qui entrent dans la composition des bio-films. Les metabolites microbiens de ces bio-films sont responsables de la degradation du substrat sous-jacent et peuvent amener a un affaiblissement physique et a une alteration chromatique de la surface pierreuse [1,18]. La capacite des champignons de produire des pigments et des acides organiques a un role fondamental dans la degradation de differents types de pierre constituant les biens culturels. En outre, les materiaux pierreux peuvent sustenter les communautes microbiennes qui sont actives dans les processus de bio-deterioration fournissant des composes qui peuvent etre metabolises. Ce travail se focalise sur l’analyse mycologique du bio-film microbien provenant du temple Bhimkichak a Malhar, dans le district Bilaspur de l’etat de Chhattinsgarh, qui a ete construit en gres et est amplement colonise par des champignons. Dans ce travail, ont ete isolees huit especes fongiques appartenant a Aspergillus sp. Les micro-champignons identifies provoquent la decoloration et l’exfoliation mecanique du materiau pierreux, a cause de la penetration mecanique des hyphes et de la production de pigments sombres et d’acides organiques. Zusammenfassung Zu den Kulturgutern zahlende Steinmaterialien unterliegen aufgrund der Proliferation der in die Zusammenstellung der Biofilme eintretenden Mikroorganismen einer Verwitterungsgefahr. Die mikrobischen Metabolite dieser Biofilme sind fur den Verfall des darunter liegenden Substrats verantwortlich und konnen eine physische Schwachung sowie eine farbliche Anderung der Steinflache bewirken. [1,18]. Die Fahigkeit von Pilzen, Pigmente und organische Sauren zu produzieren, spielt im Rahmen der Verwitterung der unterschiedlichen, das Denkmal bildenden Steinarten eine grundlegende Rolle. Daruber hinaus konnen Steinmaterialien in die Verwitterungsprozesse aktiv eingebundene Mikrobengemeinschaften erhalten, da sie umwandelbare Verbindungen liefern. Diese Arbeit konzentriert sich auf eine im Tempel Bhimkichak in Malhar, im Bezirk Bilaspur des Staats Chhattinsgarh durchgefuhrte mykologische Analyse des mikrobischen Biofilms, im Rahmen derer die Sandsteinkonstruktion eine extreme Pilzbesiedelung aufwies. Im Verlauf dieser Tatigkeit wurden acht, dem Aspergillus sp. angehorige Pilzsorten isoliert. Die identifizierten Mikropilze verursachen durch die mechanische Penetration der Hyphen und die Produktion dunkler Pigmente sowie organischer Sauren einen Farbverlust und die mechanische Abblatterung des Steinmaterials. Resumen Los materiales lapideos que constituyen los bienes culturales estan a riesgo de biodeterioro a causa de la proliferacion de los microorganismos que entran en la composicion de las biopeliculas. Los metabolitos microbianos de estas biopeliculas son responsables de la degradacion del substrato subyacente y pueden causar una debilitacion y alteracion cromatica de la superficie lapidea [1,18]. La capacidad de los hongos de producir pigmentos y acidos organicos desempena un papel fundamental en la degradacion de diferentes tipos de piedra que constituyen los bienes culturales. Ademas, los materiales lapideos pueden sustentar las comunidades microbianas activas en los procesos de biodeterioro proporcionando compuestos que se pueden metabolizar. Este articulo se centra en el analisis micologica de una biopelicula microbica procedente del templo Bhimkichak en Malhar, en el distrito Bilaspur del Estado de Chhattinsgarh, construido en arenisca y ampliamente colonizado por hongos. En este trabajo, se han aislado ocho especies fungineas que pertenecen a Aspergillus sp. Los micro-hongos identificados provocan la decoloracion y exfoliacion mecanica del material lapideo, debido a la penetracion mecanica de las hifas y a la produccion de pigmentos oscuros y acidos organicos. Резюме Инвазивные чужеродные виды (IAS) оказывают катастрофическое воздей­ствие на биоразнообразие, на культурное наследие и на экономику географи­ческого ареала. В качестве примера приводится красный пальмовый долгоно­сик (RPW), чужеродный вид (IAS), атакующий вид неместной пальмы Phoenix canariensis, а также местный вид Chaemerops humilis, особенно в городской и пригородной зонах. Эти деревья играют важную роль в истории и в культурном наследии Сицилии с времен арабского нашествия. Случайное внедрение дол­гоносика в значительной степени изменило сицилийскую панораму. В данном исследовании приводятся хронология и степень серьезности последствий, про­изведенных на пальмах долгоносиком. Только за 7 лет долгоносик радикально изменил эстетическую ценность и восприятие природного и культурного насле­дия Сицилии. Результаты подсказывают, что необходимо принимать меры предо­сторожности в случае, когда чужеродные виды насекомых оказывают влияние на культурное наследие. Ամփոփում Ինվազիվ խորթ տեսակները (IAS) աղետալի ազդեցություն ունեն կենսաբազմազանության, մշակութային ժառանգության և տնտեսության վրա ցանկացած տարածաշրջանում: Այս հոդվածում նկարագրվում է արմավենու կարմիր բիզի (RPW) դեպքը, օտար մի տեսակ (IAS), որ հարձակվում է PALM Pho­enix canariensis ոչ տեղի տեսակների, և Chaemerops humilis տեղի տեսակների վրա, հատկապես քաղաքային և ծայրամասային բնակավայրերում: Այս ծառերը կարևոր դեր են ունեցել Սիցիլիայի պատմության և մշակութային ժառանգության վրա, դեռևս արաբական ներխուժումի ժամանակներից: Կարմիր բիզի պատահական մուտքը կտրուկ փոխել է Սիցիլիայի բնապատկերը: Այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս կարմիր բիզի ժամանակագրությունը, և լուրջ հետևանքները արմավենու վրա մինչև մեր օրերը: Ընդամենը յոթ տարիների ընթացքում կարմիր բիզին կտրուկ փոխել է գեղագիտական արժեքը և մշակութային և բնական ժառանգության ընկալումը Սիցիլիայում: Արդյունքներից ելնելով պետք է կիրառվի մի Սկզբունքային Նախահաշիվ, ցույց տալով ինչպես խորթ տեսակ միջատները կարող են ազդեցություն ունենալ մշակութային ժառանգության վրա: