Не е трудно да откриете природни чудеса в Националния парк Йелоустоун, но най-големият горещ извор в парка може би е най-забележителният и не само заради размерите си: наречен Голямата призматична пролет, горещият извор излъчва изключително гореща вода - и зашеметяващ призматичен цвят от центъра му.
Голямата призматична пролет от висока гледна точка. Национален парк Йелоустоун, Уайоминг, Съединени щати. (© Дон Джонстън / Всички снимки в Канада / Корбис) Не коригирайте цветовите си настройки - Grand Prismatic Spring наистина е с цвят на дъгата, следвайки спектъра на бяла светлина през призмата (червено до синьо). Пролетта е описана за първи път и наименована от експедицията „Хайдън“ през 1871 г., която е първото финансирано от федералното проучване на това, което става Йелоустоун. Ръководителят на експедицията Фердинанд Хайдън написа:
Нищо, замислено от човешкото изкуство, не би могло да се изравни с особената жизненост и деликатност на цвета на тези забележителни призматични извори. Животът се превръща в привилегия и благословия, след като човек е видял и почувствал старателно тези несравними видове хитро умение на природата.
Но какво причинява великолепното оцветяване на горещата пролет? Всичко е благодарение на топлинолюбивите бактерии, които наричат пролетния дом.
Различният цвят означава различен живот през пролетта. (© klaus Lang / Всички снимки в Канада / Corbis) Горещите извори се образуват, когато нагретата вода се появи през пукнатини в земната повърхност. За разлика от гейзерите, които имат препятствия близо до повърхността (оттук и техните изригвания), водата от горещите извори тече безпрепятствено, създавайки непрекъснат цикъл на издигане, охлаждане и падане на гореща вода. В Големия Призматичен извор, този постоянен цикъл създава пръстени с ясно изразена температура около центъра: много, много гореща вода мехурчета от средата и постепенно се охлажда, докато се разпространява по масивната повърхност на извора (370 фута напречно).
Водата в центъра на извора, която се издига на 121 фута от подземните камери, може да достигне температури около 189 градуса по Фаренхайт, което го прави прекалено горещо за поддържане на повечето живот (някакъв живот успява да съществува, но ограничен до организми, които се хранят на неорганични химикали като хидроген газ). Тъй като в центъра на басейна живее много малко, водата изглежда изключително бистра и има красив, наситено син цвят (благодарение на разсейването на сините дължини на вълната - същата причина океаните и езерата изглеждат сини с просто око). Но докато водата се разпространява и охлажда, тя създава концентрични кръгове с различна температура - като подредена кукла matryoshka, ако всяка кукла означава различна температура. И тези отлични температурни пръстени са ключови, защото всеки пръстен създава много различна среда, обитавана от различни видове бактерии. И именно различните видове бактерии придават на пролетта призматичните си цветове.
В рамките на тези пръстени живеят различни организми, включително цианобактерии, вид бактерии, които получават своята енергия чрез фотосинтеза. Погледнете първата лента извън средата - виждате ли този жълт цвят? Това е благодарение на определен тип цианобактерии, Synechococcus, който живее в тази специфична температурна зона при екстремни стресови фактори. Температурата на тази вода е едва достатъчно хладна, за да бъде обитаема, при 165 ° F, но бактериите предпочитат температури по-близо до 149 ° F. Но изобилие от светлина също внася стрес в местообитанието Synechococcus .
Голямата призматична пролет получава своите дъгови цветове от различни организми, живеещи в нея. (© Франк Лукасек / Корбис) Районът около Големия Призматичен извор е почти пуст от дървета или всякакъв вид сянка. Това не е проблем само за туристите, но и предизвикателство за Synechococcus . Слънцето не избягва и при високата кота на Йелоустоун ултравиолетовата светлина от слънчевите лъчи става изключително, изключително сурова.
Но въпреки че живеят в твърде изложена и прекалено гореща вода, Synechococcus успява да оцелее чрез баланс от фотосинтетични пигменти - химически съединения, които отразяват само определени дължини на вълната на видимата светлина, което ги прави да изглеждат различни цветове. Основният пигмент за фотосинтеза е хлорофилът, който виждаме като зелен. Но нивата на хлорофила понякога могат да бъдат надминати от спомагателен пигмент, известен като каротеноиди. Каротеноидите са червени, оранжеви или жълти; жълтото на Synechococcus е точно същия пигмент, бета-каротин, който във високи концентрации прави оранжевото, което виждаме в морковите.
Каротеноидите защитават клетките на Synechococcus от екстремни слънчеви лъчи, като улавят сурови дължини на вълната (като ултравиолетови) и предават тази енергия на хлорофилни пигменти, които след това превръщат светлинната енергия в химическа енергия. И тъй, тъй като Synechococcus, живеещ в жълтата температурна лента, живее при тежки условия, те произвеждат повече каротеноиди, отколкото биха живели в оптимални температурни условия (като във външните пръстени), придавайки на лентата своя жълт цвят. Ако щяхте да прехвърлите малко количество Synechococcus от върха на тази температурна зона или да намерите Synechococcus да живее там, където има по-малко сурова слънчева светлина, Synechococcus би изглеждал по-скоро като синьозелените водорасли, които сме свикнали да виждаме в езерата и езерца другаде. Тъй като цветът на Synechococcus е толкова зависим от слънчевата светлина, това означава също, че през зимата, когато слънцето е по-малко силно, бактериите произвеждат по-малко каротеноиди и следователно изглеждат по-малко жълти и по-синьо-зелени.
Придвижвайки се навън от жълтата лента, температурата на горещата извор започва да се охлажда и когато температурата се охлади, може да процъфти по-разнообразен набор от живот на бактерии. Synechococcus все още живеят в оранжевата ивица (която е около 149 градуса по Фаренхайт), но към тях се присъединява друг вид бактерии, известни като хлорофлекси бактерии. Някои бактерии хлорофлекси също са фотосинтетични, но произвеждат енергия, използвайки различни видове хлорофил и различни видове каротеноиди, които се проявяват като малко различни цветове. Нетният резултат от това цветово разнообразие е оранжевият цвят, който виждате на снимките - не че всяка бактерия се проявява като оранжево поотделно, а в това, че съставният цвят на всички различни бактерии, които се виждат заедно, е оранжев. И този оранжев цвят, като жълтото в пръстена до него, идва от каротеноиди, които тези бактерии произвеждат, за да се предпазят от суровата светлина на лятното слънце на Йелоустоун.
Най-външният пръстен е най-хладният, с температура около 131 ° F и е дом на най-разнообразната група бактерии. Тъй като още повече организми са в състояние да живеят в най-външния пръстен, сместа от техните различни каротеноиди произвежда най-тъмния цвят от всички - вида червено кафяво, което виждате на снимките.
В зависимост от сезона цветът на пролетта може да се колебае. (© David Santiago Garcia / Aurora Photos / Corbis) За да разгледате Голямата призматична пролет, докато сте в Йелоустоун, се отправете към басейна на гейзер Midway, на около половината път между районите на Медисън и Старата вяра на парка. От паркинга там тръгнете по пътеката на юг към река Firehole. Пътеката ще ви води покрай горещата пролет, но за наистина ефектна гледка към цветовете на пролетта, добийте известна височина. Опитайте да се разходите до Midway Bluff, от който се открива страхотна гледка към басейна на Midway и горещия извор отдолу.
