Yellowstone'i rahvuspargis pole raske leida looduslikke imesid, kuid pargi suurim kuumaveeallikas võib olla kõige tähelepanuväärsem ja seda mitte ainult selle suuruse järgi: Grand Prismatic Spring all kannatav kiirgusallikas kiirgab eriti kuuma vett - ja uimastavat prismat värvi - selle keskusest.
Suur prismaatiline kevad kõrgest vaatepunktist. Yellowstone'i rahvuspark, Wyoming, Ameerika Ühendriigid. (© Don Johnston / Kõik Kanada fotod / Corbis) Ärge muutke oma värvisätteid - Grand Prismatic Spring on tõesti vikerkaarevärv, jälgides valge valguse spektrit läbi prisma (punasest siniseks). Kevadet kirjeldas ja nimetas selle kevade esmakordselt Haydeni ekspeditsioon 1871. aastal, mis oli esimene föderaalselt rahastatud uurimine sellele, mis sai Yellowstone'iks. Ekspeditsiooni juht Ferdinand Hayden kirjutas:
Miski, mis inimkunst on kunagi välja mõelnud, ei suuda võrdsustada nende tähelepanuväärsete prismaatiliste vedrude omapärast erksust ja värvi õrnust. Elu saab privileegiks ja õnnistuseks pärast seda, kui on nähtud ja võrrelnud neid looduse kavaluseoskusi võrreldamatuid tüüpe.
Kuid mis põhjustab kuumaveeallika suurepärast värvust? See kõik on tänu soojust armastavatele bakteritele, kes kutsuvad kevade kodu.
Erinev värv tähendab kevadel erinevat elu. (© klaus Lang / Kõik Kanada fotod / Corbis) Kuumad allikad tekivad siis, kui kuumutatud vesi ilmneb pragude kaudu Maa pinnale. Erinevalt geisritest, millel on pinna lähedal takistusi (seega ka nende pursked), voolab kuumaveeallikatest vesi takistusteta, luues kuuma vee pideva tsükli, mis tõuseb, jahutab ja langeb. Suures prismaallikas tekitab see pidev tsükkel keskpunkti ümber erineva temperatuuriga rõngaid: väga, väga kuuma veega mullid tõusevad keskelt üles ja jahtuvad järk-järgult, kui need levivad allika massiivsel pinnal (üle 370 jala).
Allika keskmes olev vesi, mis õhutab maa-alustest kambritest 121 jalga kõrgemal, võib temperatuurini jõuda umbes 189 kraadi Fahrenheiti järgi, mis muudab enamiku elu säilitamiseks liiga kuumaks (osa elust küll suudab eksisteerida, kuid see piirdub ainult toituvate organismidega) anorgaaniliste kemikaalide (nt hüdrogeengaas)). Kuna basseini keskel elab väga vähe, näib vesi äärmiselt selge ja ilus, sügavsinise värvusega (tänu sinise lainepikkuse hajutamisele - samal põhjusel paistavad ookeanid ja järved palja silmaga siniseks). Kuid kui vesi levib ja jahtub, tekitab see erineva temperatuuriga kontsentrilisi ringe - näiteks virnastav matryoshka-nukk, kui iga nukk tähistab erinevat temperatuuri. Ja need erinevad temperatuurirõngad on võtmetähtsusega, kuna iga rõngas loob väga erineva keskkonna, kus elavad erinevat tüüpi bakterid. Ja just eri tüüpi bakterid annavad kevadele prismavärvid.
Nendes rõngastes elavad erinevad organismid, sealhulgas tsüanobakterid, teatud tüüpi bakterid, mis saavad oma energia fotosünteesi teel. Vaadake esimest riba riba keskelt väljaspool - kas näete seda kollast värvi? Seda tänu teatud tüüpi sinivetikale Synechococcus, mis elab selles konkreetses temperatuurivahemikus ekstreemsete stressitekitajate all. Selle vee temperatuur on vaevalt piisavalt jahe, et elada temperatuuril 165 ° F, kuid bakterid eelistavad temperatuure lähemale 149 ° F. Kuid ka rohke valgus toob Synechococcus elupaigale kaasa stressi.
Suur prismaatiline kevad saab oma vikerkaarevärvid erinevatelt seal elavatelt organismidelt. (© Frank Lukasseck / Corbis) Grand Prismatical Springi ümbrus on puude või igasuguse varju puud. See pole ainult turistide probleem, vaid ka väljakutse Synechococcus'ele . Päikesest pole pääsu ja Yellowstone'i kõrgel kõrgusel muutub päikesekiirte ultraviolettvalgus äärmiselt, äärmiselt karmiks.
Kuid kuigi nad elavad liiga paljas ja liiga kuumas vees, suudab Synechococcus ellu jääda fotosünteetiliste pigmentide tasakaalu kaudu - keemilised ühendid, mis peegeldavad ainult nähtava valguse teatud lainepikkusi, muutes need eri värvi. Esmane pigment fotosünteesi jaoks on klorofüll, mida näeme rohelisena. Kuid klorofülli taset võib kohati ületada karotenoididena tuntud lisapigment. Karotenoidid on punased, oranžid või kollased; Synechococcus kollane on täpselt sama pigment, beetakaroteen, mis kõrgetes kontsentratsioonides muudab apelsini, mida me porgandites näeme.
Karotenoidid kaitsevad Synechococcus'e rakke äärmise päikesevalguse eest, hõivates karmi lainepikkust (nagu ultraviolettkiirgus) ja suunates selle energia klorofüllipigmentidesse, mis seejärel muundavad valgusenergia keemiliseks energiaks. Kuna kollases temperatuuriribas elav Synechococcus elab karmides tingimustes, toodavad nad rohkem karotenoide, kui nad elaksid optimaalsetes temperatuuritingimustes (nagu välimistes rõngastes), andes ribale kollase värvuse. Kui te peaksite väikese koguse Synechococcus'it selle temperatuuririba ülaosast ära määrima või kui Synechococcus elaks seal, kus päikesevalgus on vähem karm, näeks Synechococcus rohkem välja nagu sinakasvetikad, mida oleme harjunud järvedes nägema. ja tiigid mujal. Kuna Synechococcus 'i värv sõltub niivõrd päikesevalgusest, tähendab see ka seda, et talvel, kui päike on vähem karm, tekitavad bakterid vähem karotenoide ja on seetõttu vähem kollased ja sinakasrohelised.
Kollasest ribast väljapoole liikudes hakkab kuumaveeallika temperatuur jahtuma ja temperatuuri jahtudes võib mitmekesisem bakterielu õitseda. Synechococcus elab endiselt apelsinivööndis (mis on umbes 149 kraadi Fahrenheiti järgi), kuid neid ühendab teist tüüpi bakter, tuntud kui klorofleksibakterid. Mõned klorofleksibakterid on samuti fotosünteesivad, kuid toodavad energiat, kasutades erinevat tüüpi klorofülli ja erinevat tüüpi karotenoide, mis avalduvad pisut erineva värvina. Selle värvierinevuse tulemuseks on oranž värv, mida piltidel näete - see ei tähenda mitte seda, et iga bakter avaldub eraldi oranžina, vaid see, et kõigi erinevate bakterite koosvärv on oranž. Ja see oranž värv, nagu kollane rõngas kõrval, on pärit karotenoididest, mida need bakterid tekitavad, et kaitsta end Yellowstone'i suvepäikese karmi valguse eest.
Äärepoolseim rõngas on kõige lahedam, temperatuuril umbes 131 ° F ja on koduks kõige erinevamale bakterite kooslusele. Kuna äärepoolseimas rõngas suudab elada veelgi rohkem organisme, annab nende erinevate karotenoidide segu kõige tumedama värvi - selline punane pruun, mida fotodel näete.
Sõltuvalt aastaajast võib kevade värv kõikuda. (© David Santiago Garcia / Aurora fotod / Corbis) Yellowstone'is viibimise ajal Grand Prisma kevade vaatamiseks suunduge Midway geisri basseini poole, umbes poolel teel pargi Madisoni ja vanausuliste piirkondade vahele. Sealse parkla juurest liikuge rada lõunasse Firehole jõe poole. Tee viib teid kuumaveeallika kõrvale, kuid kevadistest värvitoonidest tõeliselt suurejoonelise vaate saamiseks saate pisut kõrgemat kohta. Proovige matkata kuni Midway Bluffini, kust avaneb kiire vaade Midway basseinile ja allpool asuvale kuumaveeallikale.
