Putjes

Kenmerkend voor de afgeronde toppen zijn putjes of een zeer putterig oppervlak. De putjes kunnen niet door windabrasie zijn veroorzaakt, want opvallend vaak bevinden ze zich exact

op ribben of afgeronde randen. In de vorige vijf deelhoofdstukken is nader gekeken naar verschillende verschijnselen die een of ander verband hebben met afronding of de putjes in het afgeronde gebied: frictieglans, andere bacteriële ophopingen, roest, zwarte bolletjes, erosie van het oppervlak en roodverkleuring. Deze oppervlakteveranderingen en substanties kennen duidelijk een gemeenschappelijke deler. De oppervlakteveranderingen en substanties zijn alle zeker of vermoedelijk van biologische oorsprong. Een verband tussen de putjes die kenmerkend zijn voor de afronding en deze verschijnselen moet dan ook in deze richting gezocht worden. Inderdaad kunnen levende biologische wezens, namelijk korstmossen, putjes veroorzaken in vuursteen (Brochier 1976: 53; Krumbein 1969: 348).

Korstmossen zijn symbiotische samenlevingsvormen van meestal een schimmel en een alg of soms een schimmel met een blauwwier. Korstmossen die op stenen leven worden epilithisch genoemd (Van Herk & Aptroot 2004: 19). Een korstmos bestaat uit een thallus en daarin of daarop de voortplantingsorganen waar sporen worden gevormd. Sommige

korstmossen hebben rhizinen, worteltjes waarmee het korstmos zich aan het substraat hecht (ibid: 12-14).

Herkenbare resten van korstmossen zijn aangetroffen op de vuistbijlen, maar niet direct geassocieerd met putjes of afronding. Resten van het korstmos Micarea erratica

(kiezeloogje), in de vorm van zwarte bolletjes, zijn beschreven in hoofdstuk 4.2.4. Tussen een aantal foto’s van organische substanties op vuistbijlen herkende korstmosspecialist André Aptroot de resten van nog een korstmos. De zwarte stipjes van vuistbijl 140 (figuur 53) en het donkerbruine vlekje van vuistbijl 119 (figuur 54) zijn mogelijk recente restanten van Trapelia coarctata (gewoon sterschoteltje). Micarea erratica en Trapelia coarctata komen ook vaak samen voor (e-mail A. Aptroot 20 april 2013). In Nederland komen beide soorten algemeen voor op zwerfstenen. Het kiezeloogje is te vinden in Pleistocene gebieden; het gewoon

sterschoteltje komt ook daarbuiten voor op zure stenen (Van Herk & Aptroot 2004: 248, 364). Dergelijke korstmossen kunnen al na twee jaar voorkomen op stilliggende stenen (e-mail A. Aptroot 20 april 2013).

Korstmosputjes ontstaan mogelijk door chemische en/of mechanische activiteit van de schimmeldraden van de rhizinen (Ackerman 1964: 387). De putjes bevinden zich zowel onder het mycelium als onder de apotheciën (voortplantingsorganen) (Brochier 1976: 53). De putjes ontstaan door stoffen die afgescheiden worden door de algen en de schimmeldraden die doordringen in de steen. Licheenzuren reageren met carbonaten en vormen zouten. Korstmossen kunnen ook stoffen produceren die met metalen reageren (chelatiserende verbindingen) (ibid.). Ook volgens Krumbein ontstaan de putjes door de werking van

chelatiserende verbindingen en de zuren die de schimmel en algen afscheiden. De korstmosprodukten lossen het steen op (Krumbein 1969: 343). In een latere publikatie schrijven Krumbein en Werner (1983: 137) putjes vooral toe aan borende activiteit van korstmossen.

Figuur 53. Resten van waarschijnlijk Trapelia coarctata op vuistbijl 140 (foto L. Kiers).

In de putjes bevindt zich de thallus die zich hier hecht aan de steen (Ackerman 1964: 386-387; Brochier 1976: 53). De thallus kan zich bevinden in de putjes onder het oppervlak; dergelijke korstmossen zijn endolithisch (Brochier 1976: 53) of ook wel epi-endolithisch (Krumbein & Werner 1983). De voortplantingsorganen kunnen zich wel op het oppervlak van de steen bevinden. Epilithische korstmossen kunnen ook putjes maken (ibid.: 137).

Er zijn verschillende beschrijvingen van het uiterlijk van korstmosputjes. De putjes in de tekening van Brochier zijn meest iets wijder bij de bodem (trechtervormig). De diepte van deze subrecente korstmosputjes was gemiddeld 0,2 tot 4 mm (Brochier 1976: 53). Op een vuursteen waarvan het korstmos is verwijderd kunnen nog steeds de resten van

schimmeldraden herkend worden als donkere puntjes (Ackerman 1964: 387) (figuur 56). De bodem van de putjes die Krumbein vond op kalkhoudende golfstenen (Rillensteine) zijn bedekt met een bruin huidje (Krumbein 1969: 348). Een endolithisch korstmos heeft op een vuurstenen artefact gaatjes veroorzaakt die ik zou omschrijven als erosie van het oppervlak (hoofdstuk 4.3.4). Hierin zijn ronde patronen te zien (figuur 55) (Krumbein & Werner 1983: 139).

In de putjes van de afgeronde vuistbijlen zit vaak donker materiaal en/of zandkorrels (bijv. figuren 24, 25 & 52). Uit microbiologisch onderzoek in hoofdstuk 4.3.2 blijkt dat zandkorrels deel kunnen uitmaken van bacteriële ophopingen. Ook de algenlaag van korstmossen kan bedekt zijn met zand (Friedman & Galun 1974: 192). Natuurlijk kan het zand ook enkel sediment zijn. Er zijn ook enkele putjes gefotografeerd die volledig opgevuld zijn met bruin materiaal. In figuur 57 met deze putjes (en putjes met ander materiaal) kon door A. Aptroot niets herkend worden (e-mail 28 mei 2013). Putjes met zwart materiaal komen ook zeer algemeen voor bij de Franse vuistbijlen zonder sterke partiële afronding en verweerd vuursteen uit Nederland. Wellicht kan materiaal uit de putjes bemonsterd worden, alhoewel volgens Krumbein (1969: 350) zelden herkenbare cellen gevonden kunnen worden wanneer het korstmos is afgestorven.

Het klimaat en de aanwezigheid van korstmossen kan de verwering van stenen sterk beïnvloeden. In droge gebieden dringen korstmossen en algen dieper door in steen (Krumbein 1969: 360). In woestijnen komen daarom veel endolithische korstmossoorten voor (Friedman & Galun 1974: 193). Voorbeelden van andere aanpassingen aan een woestijnklimaat zijn een laagje beschermend zand over de algen en een lichte kleur van de thallus (ibid: 192). In een vochtig klimaat beschermen korstmossen de steen tegen verwering; in een droog klimaat kunnen dezelfde korstmossen de steen ernstig verweren (Krumbein 1969). Dergelijke

aanpassingen zijn (indien traceerbaar) informatief over de post-depositionele omstandigheden waarin artefacten aan de oppervlakte hebben gelegen. Als een steen eenmaal is aangetast door algen of korstmossen zullen snel daarna bacteriën zich ook vestigen op de steen en deze verder verweren (ibid: 343).

Omdat de afronding van de vuistbijlen gepaard gaat met de biologische putjes, moet de afronding ook veroorzaakt zijn door korstmossen. De licheenzuren die mogelijk in combinatie met mechanische activiteit zorgen voor de putjes kunnen mogelijk vuursteen oplossen en het oppervlak glad afronden. Een zeer putterig oppervlak zou kunnen ontstaan door langdurige of herhaaldelijke vestiging van korstmossen.

Figuur 55. Erosie van oppervlak door korstmos (naar Krumbein & Werner 1983, figuur 5.10a).

Figuur 56. Korstmosputjes met donker materiaal. Van de omlijnde zone is het korstmos verwijderd (naar Krumbein & Werner 1983, figuur 5.12c).

Voor de vraag hoe de korstmossen sterke partiële afronding van de top kunnen veroorzaken, heb ik vier hypotheses waarvan twee min of meer tegengesteld zijn aan elkaar. Ten eerste kan op een liggende vuistbijl bij de top een korstmos zich zowel op de bovenkant van de top vestigen als op de onderkant van de top, omdat de top de grond niet raakt. Deze

omstandigheid zorgt ervoor dat de top in de loop der tijd meer afgerond raakt door

korstmossen, want ook als de vuistbijl op de andere zijde komt te liggen kunnen korstmossen zich aan beide zijden van de top vestigen.

Ten tweede zou de top een gunstige vestigingsplaats kunnen zijn voor korstmossen. Verschillen in expositie, vochtigheid en beschutting zijn van invloed op het voorkomen van epilithische korstmossen (Van Herk & Aptroot 2004: 22). De top is meestal het dunste deel van een vuistbijl. Dunne delen van stenen hydrateren meer (Hammatt 1975: 8), waardoor hier voor het korstmos per oppervlakte meer vocht beschikbaar komt. Daarnaast kan een

vuistbijltop meer beschut liggen als de vuistbijl tussen andere stenen ligt. Endolithische micro-organismes leven op de warme zijden van stenen (Friedmann 1977: 28), en de dunne top zou wellicht sneller op kunnen warmen. Blootstelling aan licht zou op de volgende manier van invloed kunnen zijn. De top zou meer tijd in de schaduw kunnen liggen, waardoor minder snel vocht verdampt.

De top kan ook juist een meer ongunstige vestigingsplaats zijn voor korstmossen. De dunne toppen hydrateren meer, waardoor in droge tijden de top sneller vocht verliest. De dunne delen worden ook het snelste warm. In droge condities gaat het korstmos (vooral op deze plekken?) dieper in de steen zitten.

Mijn laatste hypothese is dat het effect van chemische activiteit van korstmossen het effect van mechanische activiteit bij dunne delen overtreft. Omdat dunne delen meer

hydrateren hebben chemische processen die leiden tot afronding hier een sterkere uitwerking. De ribben en dunne randen ontwikkelen daardoor een iets andere verwering door korstmossen dan de vlakken. Bij deze vier hypotheses moet opgemerkt worden dat het zinvoller is per vuistbijl een hypothese voor de sterke partiële afronding te formuleren, omdat vormaspecten en verschillen in depositionele geschiedenis de ontwikkeling van afronding beïnvloeden.

Figuur 57. Putjes die opgevuld zijn met materiaal op vuistbijl 114 (foto L. Kiers).

Bij één vuistbijl gaat de afronding niet gepaard met duidelijke putjes (vuistbijl 123). Ook drie afgeronde stenen uit de collectie Kloosterman (hoofdstuk 3.2.2) tonen een glad oppervlak met alleen bij 4/97/Pr lichte verdiepingen. Kan dit ingepast worden in het beeld van biologische afronding? Alle korstmossen die op stenen leven (epilithisch) produceren

licheenzuren om steen op te lossen en zich te hechten aan de steen (Van Herk & Aptroot 2004: 19). Onder veel omstandigheden zal het niet nodig zijn dat korstmossen de thallus beschermen in een putje. De stenen zonder putjes uit de collectie Kloosterman bezitten op de afgeronde vlakken geen oppervlakteveranderingen (windlak, drukkegeltjes) die wijzen op een grote ouderdom (Pleistoceen).

Hoe kunnen nu putjes met een biologische oorsprong herkend worden en onderscheiden van windlakputjes? In de literatuur zijn verschillende kenmerken van biologische putjes te vinden, maar deze worden nooit vergeleken met windlakputjes. De korstmosputjes van Brouchier hebben meest een trechtervormige doorsnede, terwijl de bodem van windlakputjes vlak is (Stapert 1976c: 50). De bodem van biologische putjes is vaak niet goed zichtbaar door opvulling met materiaal. Korstmosputjes kunnen zeker ook een vlakke bodem hebben, zoals putjes met witte patina van vuistbijl 193 (figuur 58). Daarnaast meldt Stapert dat in een windmachine putjes met een afgeronde rand gemaakt kunnen worden (e-mail 11-5-2013). Afgeronde randen komen ook voor bij putjes die waarschijnlijk biologisch zijn, omdat er materiaal in zit (figuur 59). Bij enkele putjes met materiaal is een omringend

walletje te zien (figuur 60). Mogelijk is dit een kenmerk dat enkel voorkomt bij

korstmosputjes. Het is moeilijk voorstelbaar hoe windabrasie kan resulteren in een diep putje met een walletje, maar ook voor korstmosputjes is dit niet beschreven. Omdat zowel

korstmosputjes als windlakputjes een vlakke bodem en een afgeronde rand kunnen hebben is het daarom onduidelijk op welke manier windlakputjes onderscheiden kunnen worden van biologische putjes. De aanwezigheid van donker materiaal, de plaatsing op ribben en een trechtervormige doorsnede lijken voorlopig de meest bruikbare kenmerken voor het herkennen van korstmosputjes.

Een mogelijkheid die bij voorbaat niet mag worden uitgesloten is dat er onder natuurlijke omstandigheden niet of nauwelijks putjes ontstaan door windabrasie (hoofdstuk 2.3.1). Onder woestijncondities en andere condities waarin biologische organismes stress ervaren, passen korstmossen zich aan door dieper in het beschermende milieu van de steen te gaan zitten (Krumbein 1969; Krumbein & Werner 1983). In Nederland kunnen

(pool)woestijncondities o.a. voorgekomen zijn tijdens het Pleniglaciaal. Windlakputjes en korstmosputjes kunnen daarom mogelijk in dezelfde periode(s) ontstaan zijn op dezelfde plaats (aan het oppervlak). Windlak is gedefinieerd als een variabele glans die geassocieerd is met putjes (Stapert 1976b: 14), maar windlakachtige glans kan ook voorkomen zonder putjes (bijv. Stapert 1981a: 175). Bovendien kan er soms geen relatie gelegd worden tussen de hoogte van de glans van de windlak en de hoeveelheid putjes (Stapert 1976b: 14). Op de vuursteen die gebruikt is om een SEM-scan van windlak te maken (figuren 11 & 12), zijn ook biologische putjes (figuur 61) aangetroffen en een putterigheid die moeilijk door windabrasie kan worden verklaard.

Figuur 58. Witte patina in een putje (foto L. Kiers).

Figuur 59. Putjes van vuistbijl 112 (foto L. Kiers).

Figuur 60. Putje met walletje (foto L. Kiers).

Het is interessant te weten of er meer oppervlakteveranderingen zijn beschreven die veroorzaakt worden door korstmossen. Woestijnlak (desert varnish) is een donkere afzetting van ijzer- en mangaanverbindingen die kan ontstaan door o.a. korstmossen (Krumbein & Werner 1983: 137). Naast de putjes is beschreven dat korstmossen patina kunnen veroorzaken (Ackerman 1964), al wordt niet duidelijk met welke archeologische patina dit overeenkomt.

In enkele putjes van vuistbijl 19 en 193 heeft zich witte patina ontwikkeld (figuur 58). De putjes met witte patina van vuistbijl 193 zijn vlak en breed en liggen in een groepje op het vlak. In hoofdstuk 4.2.4 hebben we patina gezien die geassocieerd is met een schimmel. Stenen kunnen lichter worden van kleur door verscheidene biologische processen (Krumbein & Werner 1983: 142-143) en patina kan verdwijnen door het oplossen van ijzerzouten (Ackerman 1964: 387). Dit laatste kan verklaren waarom afronding soms gepaard gaat met minder ijzer (hoofdstuk 4.1). Zachtere stenen verweren snel door biologische verwering en hierbij ontstaan meestal geen putjes maar een korrelige verwering (Krumbein & Werner 1983: 137, 142). Dit kan verklaren waarom kwartsieten vuistbijlen (hoofdstuk 4.1) afronding

ontwikkelen zonder putjes. Dat de afronding van deze exemplaren deed denken aan

zoutverwering (hoofdstuk 2.3.5) is niet verwonderlijk, omdat korstmossen zouten en zuren afscheiden die korrels los kunnen maken.

Bij onder meer de vuistbijlen 81, 119 en 146 breken vele putjes door oude

oppervlakken heen (figuur 62). De glans die aanwezig is op de rest van het oppervlak is door dit proces verwijderd. Anders dan de sterke erosie van het oppervlak uit hoofdstuk 4.2.4 is deze verwering gelijkmatig. Als deze erosie van het oppervlak het topgedeelte betreft, kunnen de randen daardoor vermoedelijk ook meer afronden.

Figuur 62. Erosie van oude oppervlakteveranderingen van vuistbijl 146 (foto L. Kiers).