https://frosthead.com

Lavaški tokovi, ki jih je treba videti na Havajih, so novi, osupljivi ekosistemi

Vulkanologi imajo čut za podcenjevanje. Tu je izraz za valjasto, škropljeno 2000-stopinjsko Fahrenheitovo tekočo kamnino, ki je danes popoldne vidna v kalderi vulkana Kilauea: jezero lava. Če bi imel močnejši daljnogled, bi lahko naredil čolne in majhne ljudi, ki bi piknili na obali. Odpuščam vulkanologom, saj nobena beseda, ki jo poznam, ne zajame lepih, silovitih nenavadnosti staljene lave. V narodnem parku Havajski vulkani lahko opazite Kilauea, ki se vije »jezero«, in lahko opazujete njegove cevi iz lave, ki odtekajo v ocean nekaj milj jugovzhodno.

Zaradi vseh teh razlogov je Kilauea zvezda atrakcije parka. Toda ne spreglejte Mauna Loa (tudi aktivnega, vendar trenutno "v mirovanju"). Mauna Loa ima steze kipuka. Kipukas so bili opisani kot živi laboratoriji za evolucijo. So žepni gozdovi, izolirani s tokom lave, ki so šli okoli njih namesto čez. Včasih je bilo zelenja prizaneseno, ker je bilo na višji nadmorski višini kot okoliški teren, včasih pa je le posrečilo. Pripadniki vrst, ki so si delili gene za travo in zamenjavo, so ločili naravne posadke za tlakovanje Nature. Če so se okolja v njihovih kipukah razlikovala, so se prilagodili lokalnim razmeram in se začeli ločeno razvijati. Potujete dovolj daleč genetsko in postali ste nova vrsta. Kipukas pomaga razložiti izjemno hitrost specifikacije na Havajih. Na primer na 350 kolonizatorjev žuželk in pajkov ima Havaji na primer 10.000 vrst. Šest prvotnih kolonizacij prednikov ptic je postalo 110 vrst. In ker so tokovi lave zlahka zaznavni, lahko znanstveniki pogledajo dve tesno povezani vrsti in vedo, iz katerih se je razvila. Havaji, je zapisal en znanstvenik, "je evolucionist božji dar."

Ogromen tok lave iz vulkana Kilauea se ob sončnem vzhodu izliva iz lavaste cevi iz lavinske cevi na vhodu v ocean Kamokuna na jugovzhodni strani Velikega otoka. Credit Elyse Butler

Steve Hess, biolog za prostoživeče živali, ki dela na poljski postaji Kilauea v raziskovalnem centru ekoloških sistemov Pacific Island of Geological Survey's Pacific Island Ecosystems, mi je na vzhodnem boku Mauna Loa pokazal okoli nekaj kipuk ob poti Kaumana. (V bližini Puu Oo Trail tudi prečkajo kipuke.) Veliko evolucijskih raziskav, ki smo jih opravili tukaj, se je osredotočilo na drosofilo - sadne muhe. Deloma je to zato, ker so kratkotrajne. V nekaj tednih prihaja in odhaja generacija, tako da se razvijajoče se lastnosti kažejo veliko hitreje kot pri sesalcih. Drosofile so slabe letake, ki redko vozijo med kipuke. Na Havajih je od enega (ali nekaj) prvotnih priseljencev iz Azije zdaj kar 800 vrst drosofile. (In na videz toliko raziskovalcev drosofile. Havajski projekt drozofile, ki se je začel v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, še vedno deluje močno.)

Kaumana Trail je lahek pohod, ki se vije nad širokimi, zaobljenimi luninimi pitami pahoehoe lave. (Pahoehoe's Scrabble prijazen bratranec aa - nekakšna kolena kokice kokice - je tudi v tem območju veliko, vendar izziv za pohod.) Čeprav je vegetacija ob poti redka, je v nasprotju s črno lavo in obilno lepoto svetle zelenice grmovnic in trav, ki se uspejo ukoreniniti v organskih razbitinah, ki se naselijo med kupi pahoehoeja. Razen nekaj šestih metrov visokih ohia dreves smo najvišji organizmi na sledi. Hess poudarja havajske borovnice, ki so manj modre (rdeče so) kot borovnice drugih držav.

Po 15 minutah pohodništva se na naši desni prikaže stojalo starejših rastnih ohia dreves: kipuka! Čeprav je majhen (približno devet hektarjev) in noben znak ne označuje meje, ga ni težko najti. Tako je, ko moj mož vzame ščipalke za lase. Hej, Lava, zamudil si spot. Ko se potiskamo v notranjost, drevesne praproti pridejo na pogled in gosto zaraščanje upočasni naše potovanje. Lave ne vidimo več pod nogami, saj je zakopana pod 3.000 do 5.000 leti gnilih hlodov in listov. Tu je samo veliko mesijev. Gledam navzgor, da vidim modro kuhinjsko gobo, pritrjeno na prtljažnik drevesa ohia, kot da bi nekdo drug imel isto misel. Hess pojasnjuje, da raziskovalci namočijo gobice v kvasni vodi, da privabijo sadne muhe, nato se nekaj ur pozneje vrnejo z aspiratorjem, da jih sesajo za študij. Gobe ​​naj bi se spuščale, ko se projekt konča, ne samo zato, ker so oči, ampak tudi zato, ker puščanje stelje v gozdu ni spoštljivo. Božanstva havajske mitologije so lahko v obliki naravnih prvin, vključno z gozdom (bog Kamapuaa) in lavo (boginja Pele). To pojasnjuje, da narodni park Hawaii Volcanoes označuje obiskovalce: "Ne pražite marshmallows nad lavo (Pele)."

Senca v kipuki je občutno hladnejša kot na poljih lave. Tudi tukaj je hrupno. Kipukas zagotavlja hrano in bivališče za več kot pol ducata vokalno energično endemičnih vrst ptic. Črede škrlatno rdečih aparanov - čebelarjev - nenehno žvižgajo. Pesmi se od ene kipuke do druge zelo razlikujejo. Upal sem, da bom v kipukah, ki jih danes obiščemo, slišal ta "narečja medenih dreves", ker so razlike pred specifikacijo. Od prednikov medenikov, ki so na Havaje prispeli pred petimi in šestimi milijoni let, se je razvilo vsaj 54 različnih vrst. Hess pojasnjuje, da bi moral razkriti razlike, da bi videl spektrograme: vizualne predstavitve frekvence, tona in glasnosti - neke vrste EKG za ptičje pesmi.

Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Naročite se na revijo Smithsonian zdaj že za samo 12 dolarjev

Ta članek je izbor iz aprilske številke revije Smithsonian

Nakup Kilauea je najbolj aktiven vulkan na Havajih. Njegovo ime v lokalnem jeziku pomeni "luknjanje". (Elyse Butler) Kilauea prižge jutranje nebo s paro in ognjem v narodnem parku Hawaii Volcanoes. (Elyse Butler) Polja lave pri kipuki Puu Huluhulu (Elyse Butler)

To počnem nekega drugega dne, na havajski univerzi v Hilu, v laboratoriju za bioakustiko biologa Patricka Harta. Ker je gradivo, ki se preučuje, zdravo, v laboratoriju primanjkuje bolj stereotipnih lastnosti biologije. Brez mikroskopov ali avtoklavov, le računalniki razporejeni v dveh dolgih vrstah. Hart se ustavi, ko sem tam, in ga prosim, naj mi nekaj razčisti. Glede na to, da ptice lahko letijo od kipuke do kipuke - torej niso osamljene kot rastline ali polži ali šibke letake kot drosofila - zakaj so se tako dramatično opredelile?

Recimo, da se populacija apapanov loči s tokovi lave, začne Hart. Čeprav so ptice sposobne leteti med seboj kipuke, preživijo veliko več časa v svojem. Tako kot Newyorčani v različnih krajih začnejo razvijati izrazite poudarke ali "sleng", če hočete. Ko apapan potuje v oddaljeno kipuko, morda ne bo prepoznala pesmi domačinov. To je ključno, saj je ptičja pesem prvi način, da ženska apapane presodi moško primernost kot mate. Morda bo spregovoril, toda ona ne ve, kaj govori. Par je še vedno sposoben - lahko bi rodil potomce - vendar vedenjsko niso. Nikoli se ne bodo zataknili. Kmalu se bodo (evolucijsko gledano) ptice teh dveh kipuk razvile dovolj, da bi jih lahko uvrstile med ločene vrste. Na ta način lahko kipuke vozijo - in pomagajo razložiti - hitro specifikacijo havajskih ptic.

Hart-ova kolegica Ester Sebastian Gonzalez mi je pokazala svoj slovarček ročno narisanih zapisov za 348 različnih zlog, ki jih prepeva ena vrsta apapana. So kot hieroglifi neznanega pomena. Čeprav jih ne zna prevesti, ve, da niso naključni. Ena skupina zlog lahko članom jate omogoči, da se medsebojno spremljajo v listnatem krošnjah kipuka. Druge so lahko opozorila, spogledovanja, nasveti. Ne odhajaj brez mene. Divji maček! Tu je super nektar. Neki kreten je na mojem dvorišču pustil gobo.

**********

Kaumana pot omogoča enostavno, da je eden tistih nadležnih pohodnikov, ki znajo priklicati imena vseh rastlinskih vrst, ki jih preidejo. Na teh poljih lave je ducat približno toliko domačih. To je vse, kar je Kamapuaa uspelo ustvariti v 150 letih, odkar je Pele tu zašel.

(Guilbert Gates / Alamy) Jagode Ohelo rastejo po poti Kaumana Kipuka (Elyse Butler) Praproti, ki kalijo iz razpok v lavi (Elyse Butler) Cvet lehua cveti v kipuki. (Elyse Butler) Tok lave iz Kilauee eksplodira v ocean. Obiskovalci morajo pohoditi ali kolesariti štiri kilometre, da si ogledajo ta prizor. (Elyse Butler)

Ekosistemi na Havajih so dovolj osamljeni - in zato dovolj preprosti -, da lahko ekologi recitirajo značilni vrstni red prihoda na novo lavo. Najprej se pojavijo lišaji, ki potrebujejo le zrak, vlago, kamenje. Odmrli lišaji tvorijo močan substrat, ki omogoča, da se vse ostalo vzpostavi. Mah in praproti so zgodnji naseljenci, prav tako pa izredno nezahtevno drevo ohia, ki predstavlja večino biomase v katerem koli domačem havajskem gozdu.

Listi in rdeči pikčasti prašniki in drugi delci ohia kapi in senco, ki jo nudi, so postavili odziv za naslednji val rastlinskega življenja: klubski mah, trave, grmičevje. Zato je tako zaskrbljena nova glivična bolezen, imenovana hitra smrt zaradi ohia, zakaj, kot pravi Hess, »vsi kričijo z rokami v zraku. Pokrajina, kot jo poznamo, poganja ta vrsta. "

Enostavnost havajskih ekosistemov je še en razlog, ki pritegne raziskovalce. Učinek recimo porasta populacije ene vrste na drugo je enostavno izolirati. "V kraju, kot je Kostarika, " pravi Hess, "gre samo za ogromno množico sto vrst." Preveč je zapleteno, da bi vedeli, kaj povzroča kaj, s katero koli stopnjo gotovosti.

Na Havajih je preprostost ne le za ekologa, temveč tudi za popotnika. Dan, ko sem prispela, sem si izposodila kolo in se odpeljala do točke ob obali, kjer nekatere najnovejše cevi lava v Kilauei izpirajo svojo vsebino v ocean. (Ko se pretok lave ohlaja, tvori cevasto skorjo, ki lavo izolira v notranjosti in jo ohranja dovolj vročo, da lahko še naprej teče.) Gramozna cesta se razreže skozi najpreprostejši ekosistem od vseh: razburkane planote brskalnikov, ki se nahajajo v zadnjih pretokih Kilauee. Tu ni nobenih kipuk: le kilometer od milje črnih valov, ki so jih prej poznali kot magma. Razglednica iz neprimernih zemeljskih notranjosti. Z kobaltovo vodo z belimi pokrovčki je bil prizor tako osupljiv in apokaliptičen.

Pol ure sem sedel na blefi in opazoval, kako staljena lava spreminja morsko vodo v hiter parni kumulus. Ko se lava hladi in strdi, se otok iz minute v minuto širi. To je postopek, s katerim so nastali vsi Havaji. Tako kot stopnja v kipuko na poti Kaumana vam omogoča, da v nekaj korakih preidete iz ekosistema, starega 162 let, do tistega, starega 5000 let, tudi tu potujete več deset milijonov let. Težko si je predstavljati bolj strašno potovanje.

Tla v bližini Kilauee so črna in kamnita, vendar to lokalnim prebivalcem ni preprečilo nakupa poceni parcel in gradnje hiš. Lava vulkana običajno teče namesto, da bi izbruhnila, zato je manj verjetno, da bodo prebivalci naleteli na pompejevsko smrt. (Elyse Butler) Apapan sedi na drevesu ohia. Te ptice, znane tudi kot satje, živijo na šestih osmih glavnih otokov Havajev. Havajski plemiči so včasih okraševali ogrinjala in čelade z značilnimi rdečimi perji ptice. Danes je največja grožnja apapanom malarija. (Elyse Butler) Pupu Huluhulu kipuka je domače drevesno svetišče. (Elyse Butler)
Lavaški tokovi, ki jih je treba videti na Havajih, so novi, osupljivi ekosistemi