Big-leaf Braille

Big-leaf maple leaves are big. Not all of them, but enough to give the trees their name, even the scientific one; Acer macrophyllum; big leaves, in Greek. I picked one up from the trail by the river and brought it home to measure it. 430 cm, across.

As found on the trail.

Walking back, carrying the leaf, I looked at those circular patches, wondered what made them. Now, watching where I stepped on the trail, I saw that many of the other maple leaves had those same markings.

The largest circle, as found on the trail.

By the time I got home the leaf had curled up; too much heat in my car. I pressed it under weights for two days to get it dry enough to stay flat, then took more photos.

The large circle, now dry. 4 cm, along the longest axis.

And a smaller patch, of tiny, raised black dots.

So what was this? Insects, leaf miners, I thought, at first; that didn't work out. Then I found the fungi. Rhytisma punctatum. Another appropriate name; punctatum is Latin for "dotted". The genus is also called "Tar Spot fungus", and this species is, in English, the Speckled Tar Spot.

This fungus (another of the Ascomycetes) infects the leaves of maple trees in the spring. During the growing season, they aren't noticeable; the leaves are healthy and green. This fungus is one of the endophytes; organisms that live inside plants. Without causing apparent disease, according to the definition of the word. It's only when fall comes and the leaves detach themselves from their branches, that the fungus shows its face.

When the weather turns cool and the days are short, the chlorophyll in the leaves breaks down, and the leaves turn yellow. But around the fungus, some of this chlorophyll remains, leaving a green circle; this part of the leaf is still alive. (Seen more clearly in the dry leaf: third photo above.)

The fungus matures, produces its reproductive bodies; small, raised, hard, black lumps; the tar spots. Under my finger tip they feel like Braille letters.  Here, over the winter, the spores will form. (Even in leaves lying in soggy layers in the mud!)

Tar Spot stomata seen through my microscope.

Come spring, the tar spots will release their spores and the wind will carry them up into the trees to find new leaves and start the cycle again.

I wondered; if the chlorphyll is still there, is photosynthesis still going on? Not feeding the tree any more, obviously, but does it feed the fungus? Apparently, it does.

The tar spot fungus, however, produces a hormone which stimulates the chlorophyll, keeping the chloroplasts alive for a while, even after the rest of the leaf has died. These green zones continue to produce glucose, which feeds the developing fungus spores. The fungus is farming small areas on leaves that are no longer attached to the trees which originally produced them. (Terry Taylor's Ecology Notes)

Another patch of fungus, showing green chlorophyll, and black "tar spots".

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Las hojas del arce de hojas grandes son grandes. No todas, pero suficientes para determinar el nombre del árbol, incluyendo el nombre científico;  Acer macrophyllum; hojas grandes, en el griego. Recogí una que reposaba en el camino al lado del rio y me la traje a casa para medirla. 430 cm.

    1: La hoja, donde la encontré.

Camino de regreso, llevando la hoja, miraba esas manchas circulares, considerando que fue lo que las hizo. Ahora, al fijarme donde anadaba, vi que muchas otras hojas tenían manchas parecidas.

    2: La mancha más grande, tal como la encontré.

Cuando llegué a casa, la hoja ya se había enrollado; en el coche hacía demasiado calor. La prensé bajo una charola pesada por dos dias para rendirla suficientemente seca para que se mantuviera aplanada, y entonces saqué otras fotos.

    3: La misma mancha, seca. Mide 4 cm en el eje más largo.

    4: Y un grupo de puntitos negros, elevados.

¿Pero qué era esto? Al principio pensé que serían insectos; los llamados mineros de hojas, pero una búsqueda no dió resultados. Y entonces descubrí los hongos. Es Rhytisma punctatum. Otro nombre bien escogido; punctatum, "moteado". El género recibe el nombre Mancha de Alquitrán del arce.

Este hongo, otro de los ascomicetos, invade las hojas de los arces en la primavera. Durante el verano pasan sin hacerse visibles; las hojas siguen verdes y sanas. Este hongo es uno de los endófitos, organismos que viven dentro de las plantas, aunque, según la definición de la palabra, sin causar daño. Llegando el otoño, cuando las hojas se separan de las ramas, entonces el hongo se hace aparente.

Cuando las temperaturas bajan y los dias se acortan, la clorofila dentro de las hojas se descompone y las hojas se vuelven amarillas. Pero el hongo retiene algo de esta clorofila, manteniéndola viva, formando un círculo verde. (Se ve esto más claro en la hoja seca de la tercera foto arriba.)

El hongo madura, y produce sus cuerpos reproductivos; masas pequeñas, negras, duras, elevadas: las manchas de alquitrán. Al tocarlas con el dedo parecen letras en braille. Aquí, durante el invierno, se formarán las esporas. (¡Aunque pasan este tiempo dentro de hojas aplastadas en capas empapadas en el lodo!)

    5: Estomas de Rhytisma punctatum vistas bajo mi microscopio.

En la primavera, estas estomas soltarán sus esporas y el viento las llevará a la copa de los árboles para encontrar hojas nuevas y empezar de nuevo el ciclo de vida.

Me preguntaba; si la clorofila sigue en sitio, ¿seguirá el proceso de fotosíntesis? No estará produciendo nutrientes para el árbol, claro está, pero ¿para el hongo? Parece que sí.

El hongo "mancha de alquitrán", sin embargo, produce una hormona que estimula a la clorofila, mantiendo con vida los cloroplastos por algún tiempo, aun cuando la mayor parte de la hoja ha muerto. Estas zonas verdes siguen produciendo glucosa, la cual sustenta las esporas en desarrollo. El hongo está cultivando pequeñas areas en hojas que ya no están conectadas a los árboles que las produjeron originalmente. (Terry Taylor's Ecology Notes)