V nacionalnem parku Yellowstone ni težko najti naravnih čudes, največji vroči vir v parku pa je morda najbolj izstopajoč, in to ne samo po svoji velikosti: poimenovan Grand Prismatic Spring, vroč izvir izžareva izjemno vročo vodo - in osupljive prizmatične barve - iz njenega središča.
Velika prizmatična pomlad z visokega vidika. Nacionalni park Yellowstone, Wyoming, Združene države Amerike. (© Don Johnston / Vse fotografije Kanade / Corbis) Ne prilagajajte svojih barvnih nastavitev - Grand Prismatic Spring je resnično mavrično obarvan, sledi spektru bele svetlobe skozi prizmo (rdeča do modra). Pomlad je bila prvič uradno opisana in poimenovana s Haydenovo ekspedicijo leta 1871, ki je bila prvo zvezno financirano raziskovanje tega, kar je postalo Yellowstone. Vodja odprave Ferdinand Hayden je napisal:
Nič, kar si človeška umetnost nikoli ni zamislila, ne bi moglo izenačiti svojevrstne živosti in nežnosti barv teh izjemnih prizmatičnih vzmeti. Življenje postane privilegij in blagoslov, potem ko je videl in temeljito občutil te neprimerljive vrste zvijače narave.
Toda kaj povzroča veličastno obarvanje vroče pomladi? Vse je zahvaljujoč toplotno ljubečim bakterijam, ki kličejo spomladanski dom.
Različna barva pomeni drugačno življenje spomladi. (© klaus Lang / Vse fotografije v Kanadi / Corbis) Vroči izviri nastanejo, ko se skozi razpoke na Zemljini površini pojavi ogrevana voda. Za razliko od gejzirjev, ki imajo ovire v bližini površine (od tod tudi njihove izbruhe), voda iz vročih vrelcev teče neovirano, kar ustvarja neprekinjen cikel dviganja, hlajenja in padanja tople vode. V Grand Prismatic Spring ta stalni cikel ustvarja obročke z različnimi temperaturami okoli središča: zelo, zelo vroča voda mehurči od sredine in se postopoma ohlaja, ko se širi po masivni površini pomladi (370 čevljev čez).
Voda v središču izvira, ki se od podzemnih komorov dvigne v višini 121 čevljev, lahko doseže temperature okoli 189 stopinj Fahrenheita, zaradi česar je večino življenja prevroče (nekaj življenja sicer obstaja, vendar je omejeno na organizme, ki se hranijo anorganskih kemikalij, kot so hidrogenski plini). Ker v središču bazena živi zelo malo, je voda videti izjemno bistra in ima lepo, temno modro barvo (zahvaljujoč se razpršenju modrih valovnih dolžin - iz istega razloga, da se s prostim očesom modri vidijo oceani in jezera). Ko pa se voda širi in hladi, ustvarja koncentrične kroge različnih temperatur - kot lutka z zrelim matryoshka, če bi vsaka lutka pomenila drugačno temperaturo. Ti ločeni temperaturni obroči so ključni, saj vsak obroč ustvari zelo drugačno okolje, v katerem živijo različne vrste bakterij. In različne vrste bakterij dajejo pomladi prizmatične barve.
Znotraj teh obročev živijo različni organizmi, vključno s cianobakterijami, vrstami bakterij, ki pridobivajo svojo energijo s fotosintezo. Poglejte prvi pas zunaj sredine - vidite to rumeno barvo? To je zahvaljujoč določeni vrsti cianobakterij, Synechococcus, ki živi v določenem temperaturnem pasu pod ekstremnimi stresorji. Temperatura te vode je komajda dovolj hladna, da lahko biva, na 165 ° F, vendar bakterije raje temperature bližje 149 ° F. Toda obilo svetlobe vnaša tudi stres v habitat Synechococcus .
Velika prizmatična pomlad svoje mavrične barve dobi od različnih organizmov, ki živijo v njej. (© Frank Lukasseck / Corbis) Območje okrog Grand Prismatic Spring je skoraj brez dreves ali kakršne koli sence. To ni samo težava za turiste, temveč tudi izziv za Synechococcus . Soncu ne uidejo in na visoki nadmorski višini Yellowstona ultravijolična svetloba sončnih žarkov postane izjemno, izjemno ostra.
Kljub temu, da živijo v preveč izpostavljeni in prevroči vodi, Synechococcus uspe preživeti s pomočjo ravnotežja fotosintetskih pigmentov - kemičnih spojin, ki odsevajo le določene valovne dolžine vidne svetlobe, zaradi česar se pojavijo različne barve. Primarni pigment za fotosintezo je klorofil, ki ga vidimo kot zeleni. Toda nivo klorofila lahko včasih preseže dodatni pigment, znan kot karotenoidi. Karotenoidi so rdeči, oranžni ali rumeni; rumena Synechococcus je popolnoma enak pigmentu, beta karotenu, ki v visokih koncentracijah naredi oranžno, ki jo vidimo v korenju.
Karotenoidi ščitijo celice sinkohokoka pred ekstremno sončno svetlobo tako, da zajamejo močne valovne dolžine (kot ultravijolični) in to energijo prenašajo v pigmente klorofila, ki nato svetlobo pretvorijo v kemično energijo. Ker Synechococcus, ki živi v rumenem temperaturnem pasu, živi v težkih pogojih, proizvaja več karotenoidov, kot če bi živel v optimalnih temperaturnih pogojih (kot v zunanjih obročih), kar daje pasu rumeno barvo. Če bi z vrha tega temperaturnega pasu pospravili majhno količino Synechococcusa ali našli Synechococcus, ki živi tam, kjer je manj močne sončne svetlobe, bi Synechococcus izgledal bolj kot modrozelene alge, ki smo jih navajeni videti v jezerih in ribniki drugje. Ker je barva Synechococcusa tako odvisna od sončne svetlobe, to pomeni tudi, da pozimi, ko je sonce manj ostro, bakterije proizvajajo manj karotenoidov, zato so videti manj rumene in bolj modro-zelene.
Če se navzven premaknemo iz rumenega pasu, se temperatura vroče pomladi začne ohlajati in ko se temperatura ohladi, lahko cveti raznovrstnejši niz bakterijskih življenj. Synechococcus še vedno živi v oranžnem pasu (to je približno 149 stopinj Fahrenheita), pridružijo pa se jim druge vrste bakterij, znane kot klorofleksije. Nekatere bakterije klorofleksi so tudi fotosintetske, vendar proizvajajo energijo z uporabo različnih vrst klorofila in različnih vrst karotenoidov, ki se kažejo kot nekoliko drugačne barve. Rezultat te raznolikosti barv je oranžna barva, ki jo vidite na slikah - ne gre za to, da se vsaka bakterija manifestira kot oranžna posamično, ampak da je sestavljena barva vseh različnih bakterij, ki jih vidimo skupaj, oranžna. In ta oranžna barva, kot je rumena v obročku zraven, izvira iz karotenoidov, ki jih te bakterije proizvajajo, da se zaščitijo pred močno svetlobo Yellowstoneovega poletnega sonca.
Zunanji obroč je najhladnejši, okoli 131 ° F, in dom najbolj raznolike skupnosti bakterij. Ker je še več organizmov sposobnih živeti v najbolj oddaljenem obroču, mešanica njihovih različnih karotenoidov ustvari najtemnejšo barvo vseh - takšno rdečo rjavo, kot jo vidite na fotografijah.
Glede na letni čas lahko barva pomladi niha. (© David Santiago Garcia / Aurora Photos / Corbis) Če si želite ogledati Grand Prismatic Spring, medtem ko ste v Yellowstoneu, se odpravite v srednji gejzirski bazen Midway, približno na polovici poti med območji parka Madison in Old Faithful. S tamkajšnjega parkirišča zavijte na pot proti jugu proti reki Firehole. Pot vas bo vodila ob vročem studencu, a za resnično spektakularen pogled na pomladanske barve poiščite nekaj višine. Poskusite pohoditi do Midway Bluff, ki ponuja razgleden pogled na Midway Basin in vroči izvir spodaj.
