https://frosthead.com

Lavaski tokovi koji se moraju vidjeti na Havajima su dom novih, zapanjujućih ekosustava

Vulkanolozi imaju osjećaj da budu prenizni. Evo termina za kotrljajuću, rasprskavajuću tekuću stijenu od 2000 stupnjeva Fahrenheita koja se danas popodne vidjela u kalderi vulkana Kilauea: jezero lava. Kao da sam imao jači dvogled, mogao bih razabrati čamce i male ljude koji izlaze na obali. Opraštam vulkanolozima, jer niti jedna riječ koju znam adekvatno ne može otkriti lijepe, nasilne neobičnosti rastaljene lave. Možete vidjeti kako Kilauea kruži „jezero“ s pogledom u Nacionalni park Hawaii Volcanoes, a možete gledati kako njegove cijevi lave krvave u ocean nekoliko milja jugoistočno.

Iz svih ovih razloga, Kilauea je zvijezda atrakcije parka. Ali ne previdite Mauna Loa (također aktivan, ali trenutno “u mirovanju”). Mauna Loa ima staze kipuka. Kipukas je opisan kao živi laboratorij za evoluciju. Oni su džepne šume izolirane tokovima lave koji su išli oko njih umjesto umjesto. Ponekad je zelenilo pošteđeno jer je bilo na većoj uzvisini od okolnog terena, a ponekad je samo imalo sreće. Pripadnici vrsta koji su dijelili gene travnjaka i izmjenjivača odvojeni su od prirodne posade za asfaltiranje. Ako su se okruženja u njihovim kipukama razlikovala, prilagodili su se lokalnim uvjetima i počeli odvojeno razvijati. Lepite dovoljno genetski, i postajete nova vrsta. Kipukas pomaže objasniti izvanrednu brzinu specijalizacije Havaja. Sa čak 350 kolonizatora protiv insekata i pauka, na primjer, Havaji sada imaju 10 000 vrsta. Šest izvornih kolonizacija ptica predaka postalo je 110 vrsta. A kako su protoci lave lako podatljivi, znanstvenici mogu sagledati dvije usko povezane vrste i znati koji su se iz toga razvijali. Na Havajima, jedan je znanstvenik napisao, "Božji je dar evolucionistu."

Masivan tok lave iz vulkana Kilauea ulijeva se u ocean iz cijevi lave na ulazu u ocean Kamokuna na jugoistočnoj strani Velikog otoka pri izlasku sunca. Credit Elyse Butler

Steve Hess, biolog iz divljih životinja koji radi izvan polja Kilauea u istraživačkom centru za ekosisteme Pacifičkog ostrva američkog geološkog zavoda na području Pacifičkog ostrva, ponudio mi je da mi pokaže nekoliko kipuka pored staze Kaumana, na istočnom boku Mauna Loa. (U blizini Puu Oo Trail također prolaze kipuke.) Mnoga evolucijska istraživanja koja su ovdje napravljena usredotočena su na drozofilu - voćne muhe. Dijelom je to zato što su kratkotrajni. Generacija dolazi i odlazi za nekoliko tjedana, pa se evoluirane osobine pokazuju mnogo brže nego što su to kod sisavaca. Drosophila je lova letačica i rijetko putuje između kipuka. Na jednom (ili nekoliko) izvornih doseljenika iz Azije, Havaji sada imaju čak 800 vrsta drosofila. (I naizgled toliko istraživača drosofila. Havajski projekt drozofile, započet u šezdesetim, još uvijek djeluje snažno.)

Kaumana Trail lagan je izlet, vijugajući nad širokim, zaobljenim mjesečevim pitama pahoehoe lave. (Pahoehoejev rođak prilagođen šarafi - vrsta kamena kokica visoke do koljena - također je na tom području obilan, ali izazovan za planinarenje.) Iako je vegetacija uz stazu rijetka, u kontrastu crne lave i obilja ljepote ima obilna ljepota svijetlo zelenilo grmlja i trava koje se uspijevaju ukorijeniti u organskom krhotinu koje se smjestilo između gomile pahoehoe. Osim nekoliko stabala ohije s šest metara, mi smo najviši organizmi na stazi. Hess ističe havajske borovnice koje su manje plave (crvene su) od borovnica drugih država.

Nakon 15 minuta pješačenja, s naše desne strane pojavljuje se stablo ohia stabala starijeg rasta: kipuka! Iako je malen (oko devet hektara) i nijedan znak ne označava granicu, nije ga teško pronaći. To je kao kad moj muž odnese škare za kosu. Hej, Lava, propustio si spot. Dok se guramo u unutrašnjost, paprati drveća dolaze u pogled i gust podrast usporava naša putovanja. Lavu više ne vidimo pod nogama, jer je zakopana ispod 3000 do 5000 godina trulog trupaca i lišća. Ovdje je samo puno mesije. Podignem pogled da vidim plavu kuhinjsku spužvicu pričvršćenu na deblo drveta ohia, kao da je netko drugi na to pomislio. Hess objašnjava da istraživači natapaju spužve u kvasnoj vodi kako bi privukli voćne muhe, a zatim se nekoliko sati kasnije vraćaju aspiratorom kako bi ih usisali na studij. Spužve bi trebale da se sruše kad projekt završi, ne samo zato što su oči pod očima, već i zbog toga što je nepoštivanje ostavljanja smeća u šumi. Božanstva havajske mitologije mogu imati oblik prirodnih elemenata, uključujući samu šumu (bog Kamapuaa) i lavu (božica Pele). To objašnjava znak da Nacionalni park Hawaii Volcanoes upozorava posjetitelje: "Ne pecite marshmallows preko lave (Pele)."

Sjena unutar kipuka čini je znatno hladnijom nego na poljima lave. Ovdje je također bučnije. Kipukas pruža hranu i smještaj za više od pola tuceta energično energično endemičnih vrsta ptica. Stada grimizno-crvenih apapana - saća-meda - nastavljaju zviždanje brbljati. Pjesme se suptilno razlikuju od jedne kipuke do druge. Nadao sam se da ću moći čuti ove dijalekte medenjaka u kipukama koje danas posjećujemo, jer su razlike prethodile specifikaciji. Od predaka medenjaka koji su na Havaje stigli prije pet milijuna i šest milijuna godina, razvile su se najmanje 54 različite vrste. Hess objašnjava da bih za otkrivanje razlika trebao pogledati spektrograme: vizualni prikaz frekvencije, tona i glasnosti - svojevrsni EKG za pjesmu ptica.

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

Pretplatite se na časopis Smithsonian već sada za samo 12 dolara

Ovaj je članak izbor iz travnjačkog broja časopisa Smithsonian

Kupiti Kilauea je najaktivniji vulkan na Havajima. Naziv grada znači "špijuniranje" na lokalnom jeziku. (Elyse Butler) Kilauea osvjetljava jutarnje nebo parom i vatrom u Nacionalnom parku Hawaii Volcanoes. (Elyse Butler) Lava polja kod Pupu Huluhulu kipuka (Elyse Butler)

To radim neki drugi dan, na Sveučilištu Hawaii u Hilu, u laboratoriju za bioakustiku biologa Patricka Hart-a. Budući da je proučavani materijal zvuk, laboratoriju nedostaje više stereotipnih bioloških zamki. Nema mikroskopa ili autoklava, samo su računala raspoređena u dva dugačka reda. Hart se zaustavlja dok sam tamo, i molim ga da mi razriješi nešto. S obzirom na to da ptice mogu letjeti od kipuka do kipuka - to jest, nisu izolirane poput biljaka ili puževa ili slabih letaka poput drosofila - zašto su se tako dramatično odredile?

Recimo da je populacija apapana podijeljena tokovima lave, započinje Hart. Iako su ptice u stanju letjeti jedni drugima u kipukama, puno više vremena provode u svojim. Kao i Newyorčani iz različitih okruga, počinju razvijati različite naglaske ili "sleng", ako hoćete. Kad neki apapan putuje u daleku kipuku, možda neće prepoznati pjesmu mještana. Ovo je ključno, jer pjesma s pticama je prvi način na koji ženska apapana prosuđuje o muškarčevoj prikladnosti kao partneru. Može pričati dobar razgovor, ali ona ne zna što govori. Par je genetski još uvijek održiv - mogli bi roditi potomstvo - ali u ponašanju nisu. Nikad se neće spojiti. Ubrzo (evolucijski govoreći) ptice ove dvije kipuke će se dovoljno razilaziti da bi se mogle svrstati u zasebne vrste. Na ovaj način kipuke mogu voziti - i pomoći im objasniti - brzu specifikaciju havajskih ptica.

Hart-ova kolegica Ester Sebastian Gonzalez pokazala mi je svoj glosar crtanih notacija za 348 različitih sloga koje je pjevala jedna vrsta apapana. Oni su poput hijeroglifa nepoznatog značenja. Iako ih ne može prevesti, zna da nisu slučajni. Jedno grupiranje slogova može omogućiti članovima jata da se međusobno prate u lisnatom nadstrešku kipuke. Drugi mogu biti upozorenja, koketiranja, napojnica. Ne odlazite bez mene. Divlja mačka! Ovdje je strašan nektar. Neki kreten ostavio je spužvu u mom dvorištu.

**********

Staza Kaumana olakšava biti jedan od onih neugodnih izletnika koji mogu povikati imena svih biljnih vrsta koje prođu. Na tim poljima lave ima desetak ili toliko domorodačkih. Ovo je sve što je Kamapuaa uspio stvoriti u više od 150 godina otkad je Pele ovuda izlio.

(Guilbert Gates / Alamy) Ohelo bobice koje rastu stazom Kaumana Kipuka (Elyse Butler) Papratnice koje izviru iz pukotina u lavi (Elyse Butler) Cvijet lehua cvjeta unutar kipuka. (Elyse Butler) Tok lave iz Kilauee eksplodira u ocean. Posjetitelji moraju pješačiti ili voziti bicikle četiri milje kako bi vidjeli ovaj prizor. (Elyse Butler)

Ekosistemi na Havajima dovoljno su izolirani - i samim tim dovoljno jednostavni - da ekolozi mogu recitirati tipičan redoslijed dolaska na novu lavu. Prvo se pojavljuju lišajevi, kojima je potreban samo zrak, vlaga, stijena. Mrtvi, raspadajući lišajevi tvore slabašni supstrat koji omogućava uspostavljanje svega ostalog. Mahovina i paprati su rani doseljenici, kao i izuzetno nezahtjevno stablo ohia, koje čini većinu biomase u bilo kojoj rodnoj havajskoj šumi.

Listovi i crvena bodljikava stabljika i ostali detritusi ohia kapi i hladovina koju pružaju postavili su temelj za sljedeći val biljnog života: klupska mahovina, trava, grmlje. Zato postoji velika zabrinutost zbog nove gljivične bolesti koja se zove brza smrt od ohia - zašto, kako Hess kaže, „svi vrište s rukama u zraku. Pejzaž kakav znamo kako ga vodi ova vrsta. "

Jednostavnost havajskih ekosustava još je jedan razlog koji privlači istraživače. Lako je izolirati učinak, recimo, porasta populacija jedne vrste na drugu. "Na mjestu poput Kostarike", kaže Hess, "to je samo ogromna masa od stotine vrsta." Prekomplicirano je znati što uzrokuje što s bilo kojim stupnjem sigurnosti.

Na Havajima ima ljepote, ne samo za ekologa, već i za putnike. Dan kad sam stigao, unajmio sam bicikl i odjurio do točke uz obalu gdje neke od najnovijih cijevi lava Kilauee izlaze svoj sadržaj u ocean. (Kako se protok lave hladi, stvara cjevastu koru koja izolira lavu iznutra i drži je dovoljno vrućom da i dalje teče.) Šljunčana cesta probila se najjednostavnijim ekosustavom od svih: ribanim nizinama tijesta od mrvice do nedavnih tokova Kilauee. Nema kipuka ovdje: samo kilometar na milju od crnog vala, ranije poznatog kao magma. Razglednica iz neprimjerenih unutrašnjosti zemlje. Uz kobaltnu vodu s bijelim kapama, scena je bila i prekrasna i apokaliptična.

Pola sata sjedio sam na litici promatrajući kako rastopljena lava pretvara morsku vodu u parni kumulus koji brzo curi. Kako se lava hladi i stvrdnjava, otok se iz minute u minutu proširuje. To je postupak kojim su formirani svi Havaji. Kao što zakoračenje u kipuku na Kaumana stazi omogućuje vam da u nekoliko koraka prijeđete iz ekosustava starog 162 godine do onog koji je star 5000 godina, ovdje putujete desetke milijuna godina. Teško je zamisliti strašnije putovanje.

Tlo u blizini Kilauee crno je i kameno, ali to nije spriječilo mještane da kupuju jeftine parcele i grade kuće na njima. Lava vulkana tipično teče, a ne eruptira, što čini manje vjerojatnim da će se stanovnici susretnuti s pompejskom ruhom. (Elyse Butler) Apapan sjedi iznad stabla ohije. Ove ptice, poznate i kao medonosne ptice, žive na šest glavnih otoka Havaja. Havajski plemići ukrašavali su svoje ogrtače i kacige ptičjim karakterističnim crvenim perjem. Danas je najveća prijetnja apapanima malarija. (Elyse Butler) Puu Huluhulu kipuka izvorno je svetište drveća. (Elyse Butler)
Lavaski tokovi koji se moraju vidjeti na Havajima su dom novih, zapanjujućih ekosustava