U nacionalnom parku Yellowstone nije teško pronaći prirodna čuda, ali najveće vrelo u parku moglo bi biti najznačajnije, i to ne samo po veličini: nazvano Grand Prismatic Spring, vruće izvorište zrači izuzetno vrućom vodom - i zapanjujućom prizmatičnom bojom - iz njegovog središta.
Grand prizmatično proljeće s visokog stajališta. Nacionalni park Yellowstone, Wyoming, Sjedinjene Američke Države. (© Don Johnston / Sve fotografije u Kanadi / Corbis) Nemojte prilagoditi postavke boja - Grand Prismatic Spring doista je dugin boje, prateći spektar bijele svjetlosti kroz prizmu (crvena do plava). Proljeće je prvi put službeno opisano i imenovano Haydenovom ekspedicijom 1871. godine, što je bilo prvo savezno financirano istraživanje onoga što je postalo Yellowstone. Vođa ekspedicije, Ferdinand Hayden, napisao je:
Ništa što je ljudska umjetnost ikad zamislila ne bi moglo izjednačiti osebujnu živost i nježnost boja ovih izuzetnih prizmatičnih izvora. Život postaje privilegija i blagoslov nakon što je vidio i temeljito osjetio ove neusporedive lukave vještine prirode.
Ali što uzrokuje veličanstvenu obojenost vrućeg proljeća? Sve je to zahvaljujući bakterijama koje vole toplinu koje zovu proljetni dom.
Različita boja znači drugačiji život u proljeće. (© klaus Lang / Sve fotografije u Kanadi / Corbis) Vrući izvori nastaju kada zagrijana voda izlazi kroz pukotine na Zemljinoj površini. Za razliku od gejzira, koji imaju prepreke u blizini površine (otuda i njihove erupcije), voda iz vrućih izvora teče neometano, stvarajući neprekidni ciklus podizanja, hlađenja i pada vruće vode. U Grand Prismatic Springu, ovaj konstantni ciklus stvara prstenove izrazite temperature oko središta: vrlo, jako vruća voda izlazi iz sredine i postupno se hladi dok se širi masivnom površinom proljeća (preko 370 stopa).
Voda u središtu izvora, koja se diže na 121 m od podzemnih komora, može doseći temperaturu oko 189 stupnjeva Farenhajta, što je previše vruće za održavanje većine života (neki život i uspijeva postojati, ali ograničen je na organizme koji se hrane od anorganskih kemikalija poput plina hidrogena). Budući da u središtu bazena živi vrlo malo, voda izgleda izuzetno bistro i ima prekrasnu, tamnoplavu boju (zahvaljujući rasipanju plavih valnih duljina - iz istog razloga što oceani i jezera plavim golim okom izgledaju plavo). No kako se voda širi i hladi, to stvara koncentrične krugove različitih temperatura - poput lutke za slaganje matryoshka, ako svaka lutka označava drugačiju temperaturu. A ovi posebni temperaturni prstenovi su ključni, jer svaki prsten stvara vrlo različito okruženje u kojem žive različite vrste bakterija. A različite vrste bakterija daju proljeću prizmatične boje.
Unutar tih prstenova žive različiti organizmi, uključujući cijanobakterije, vrstu bakterija koje svoju energiju dobivaju fotosintezom. Pogledajte prvu traku izvan sredine - vidite tu žutu boju? To je zahvaljujući određenoj vrsti cijanobakterija, Synechococcus, koja živi u tom određenom temperaturnom pojasu pod ekstremnim stresorima. Temperatura te vode je jedva dovoljno hladna da bi mogla biti useljiva, na 165 ° F, ali bakterije preferirajte temperature bliže 149 ° F. Ali obilje svjetlosti također unosi stres u stanište Synechococcus .
Grand prizmatično proljeće dobiva svoje duge boje od različitih organizama koji žive u njemu. (© Frank Lukasseck / Corbis) Područje oko Velikog prizmatičnog proljeća gotovo je prazno drveća ili bilo koje vrste hlada. To nije problem samo turistima, to je i izazov za Synechococcus . Sunce se ne bježi, a na visokom uzvišenju Yellowstonea, ultraljubičasto svjetlo od sunčevih zraka postaje izuzetno, izuzetno oštro.
No iako žive u previše izloženoj i previše vrućoj vodi, Synechococcus uspijeva preživjeti pomoću balansa fotosintetskih pigmenata - kemijskih spojeva koji odražavaju samo određene valne duljine vidljive svjetlosti, čineći ih tako da se pojave u raznim bojama. Primarni pigment za fotosintezu je klorofil, koji vidimo kao zeleni. Ali razina klorofila ponekad se može nadmašiti pomoćnim pigmentom poznatim kao karotenoidi. Karotenoidi su crveni, narančasti ili žuti; žuta od Synechococcus-a je potpuno isti pigment, beta-karoten, koji u visokim koncentracijama čini naranču koju vidimo u mrkvi.
Karotenoidi štite stanice Synechococcus-a od ekstremne sunčeve svjetlosti, hvatajući oštre valne duljine (poput ultraljubičastog) i prenoseći tu energiju u klorofilne pigmente, koji zatim svjetlosnu energiju pretvaraju u kemijsku energiju. Dakle, budući da Synechococcus koji živi u žutom temperaturnom pojasu živi u teškim uvjetima, oni stvaraju više karotenoida nego što bi živjeli u optimalnim temperaturnim uvjetima (kao u vanjskim prstenima), dajući bendu žutu boju. Ako biste preskočili malu količinu sinkokoka s vrha tog temperaturnog pojasa ili pronašli Synechococcus koji živi tamo gdje ima manje oštre sunčeve svjetlosti, Synechococcus bi izgledao više kao plavozelene alge koje smo navikli vidjeti u jezerima a na jezerima drugdje. Budući da je boja Synechococcusa toliko ovisna o sunčevoj svjetlosti, to također znači da zimi, kada je sunce manje oštro, bakterije proizvode manje karotenoida, te stoga izgledaju manje žuto, a više plavo-zeleno.
Pomičući se prema van iz žutog pojasa, temperatura vrućeg izvora se hladi, a kako se temperatura hladi, raznoliki skup života bakterija može procvjetati. Synechococcus još uvijek živi u narančastom pojasu (koji je oko 149 stupnjeva Farenhajta), ali pridružuje im se druga vrsta bakterija, poznata kao klorofleksije. Neke bakterije kloroflexi također su fotosintetske, ali proizvode energiju koristeći različite vrste klorofila i različite vrste karotenoida, koji se manifestiraju kao nešto različite boje. Neto rezultat ove raznolikosti boja je narančasta boja koju vidite na slikama - nije da se svaka bakterija manifestira narančasto pojedinačno, već da je složena boja svih različitih bakterija koje se zajedno vide narančasta. A ta narančasta boja, poput žute u prstenu pokraj nje, dolazi od karotenoida koje ove bakterije proizvode kako bi se zaštitile od oštre svjetlosti ljetnog sunca Yellowstonea.
Vanjski prsten je najhladniji, na oko 131 ° F, i dom je najraznovrsnije bakterije. Kako još više organizama može živjeti u najudaljenijem prstenu, mješavina njihovih različitih karotenoida stvara najmračniju boju svih vrsta - onu crveno smeđu kakvu vidite na fotografijama.
Ovisno o sezoni, boja proljeća može varirati. (© David Santiago Garcia / Aurora Photos / Corbis) Da biste pogledali Veliko prizmatično proljeće dok ste u Yellowstoneu, krenite do sliva gejzera Midway, otprilike na pola puta između područja parka Madison i Old Faithful. S tamo parkirališta krenite stazom na jug prema rijeci Firehole. Staza će vas voditi uz vruće proljeće, ali za uistinu spektakularan pogled na proljetne boje, dobijte malo visine. Pokušajte pješačiti do Midway Bluff-a s kojeg se pruža sjajan pogled na Midway Basin i vruće vrelo ispod.
