https://frosthead.com

Havajské proudy lávy musí vidět nové, překvapivé ekosystémy

Vulkáři mají smysl pro podcenění. Tady je odpoledne odpoledne: rozstřikující tekutá hornina Fahrenheita o rozměru 2 000 stupňů Fahrenheita: lávové jezero. Jako kdybych měl silnější dalekohled, mohl bych rozeznat veslice a malí lidé piknik na břehu. Odpouštím vulkanologům, protože žádná slova, která znám, dostatečně nezachycují nádhernou, násilnou podivnost roztavené lávy. Můžete vidět Kilaueaovo vířící se „jezero“ z výhledů v národním parku na sopkách na Havaji a můžete sledovat, jak jeho lávové trubice krvácí do oceánu několik kilometrů jihovýchodně.

Ze všech těchto důvodů je Kilauea hvězdnou atrakcí parku. Nepřehlédněte však Mauna Loa (také aktivní, ale v současné době „v klidu“). Mauna Loa má kipuka stezky. Kipukas byl popisován jako živé laboratoře pro evoluci. Jsou to kapesní lesy izolované lávovými proudy, které místo nich procházely kolem. Zeleň byla někdy ušetřena, protože byla ve vyšší nadmořské výšce než okolní terén, a někdy to prostě mělo štěstí. Členové druhů, kteří dříve sdíleli trávník a výměnné geny, se oddělili igneous dlažby posádky přírody. Pokud se prostředí v jejich příslušných kipukách lišilo, přizpůsobili se místním podmínkám a začali se vyvíjet samostatně. Geneticky driftujte dost daleko a stanete se novým druhem. Kipukas pomáhá vysvětlit Havajovu mimořádnou míru spekulace. Například z pouhých 350 kolonizátorů hmyzu a pavouků má nyní Havaj 10 000 druhů. Šest původních kolonizace předků ptáků se stalo 110 druhy. A protože lávové proudy jsou snadno datovatelné, vědci se mohou podívat na dva úzce příbuzné druhy a vědět, z čeho se vyvinul. Havaj, jeden vědec napsal, „je Boží dar pro evolucionisty“.

Masivní lávový proud z vulkánu Kilauea teče do oceánu z lávové trubice při vstupu do oceánu Kamokuna na jihovýchodní straně Velkého ostrova při východu slunce. Credit Elyse Butler

Steve Hess, biolog biologie volně žijících živočichů, který pracuje z polní stanice Kilauea ve výzkumném středisku ekosystémů na ostrovním ostrově Pacifiku v USA, nabídl, že mi ukáže několik kipuk po boku Kaumana Trail na východním křídle Mauna Loa. (Blízko Puu Oo Trail také prochází kipukami.) Mnoho výzkumu, který se zde provádí, se zaměřilo na drosofily - ovocné mušky. Částečně je to proto, že mají krátkou životnost. Generace přichází a odchází za pár týdnů, takže se vyvíjené rysy projevují mnohem rychleji než u savců. A drosophila jsou chudí letci, zřídka dojíždějící mezi kipukami. Od jednoho (nebo několika) původních přistěhovalců z Asie má nyní Havaj až 800 druhů drosofilů. (A zdánlivě tolik výzkumníků drosofilů. Havajský projekt Drosophila, který začal v 60. letech, stále roste.)

Trasa Kaumana je snadná túra, která se vine přes široké, zaoblené měsíční koláče pahoehoe lávy. (Pahoehoeův bratranec přátelský k Scrabble - druh kolenního popcornu - je v této oblasti také hojný, ale náročný na výlet.) Přestože vegetace podél cesty je řídká, v kontrastu s černou lávou a světlé zelené keře a trávy, které dokáží zakořenit v organických zbytcích, které se usazují mezi kopci pahoehoe. Kromě několika šestistopých ohijských stromů jsme nejvyššími organismy na stopě. Hess poukazuje na havajské borůvky, které jsou méně modré (jsou červené) než borůvky jiných států.

Po 15 minutách pěší turistiky se po naší pravé straně objeví stánek stromů s ohia starším růstem: kipuka! Ačkoli je to malé (asi devět akrů) a žádná značka neoznačuje hranice, není těžké najít. Je to jako když můj manžel vezme nůžky na vlasy. Hej, Lávo, zmeškal jsi místo. Když zatlačíme dovnitř, uvidíme kapradiny a husté podrosty zpomalují naše cestování. Už nevidíme lávu pod nohama, protože je pohřbena pod 3 000 až 5 000 let shnilých kmenů a listů. Je tady jen hodně posel. Podívám se a uvidím modrou kuchyňskou houbu připevněnou ke kmeni stromu ohia, jako by někdo jiný měl stejnou myšlenku. Hess vysvětluje, že vědci namočí houby do kvasnicové vody, aby přilákali ovocné mušky, pak se o pár hodin později vracejí s aspirátorem, aby je vysali ke studiu. Houby by měly sestupovat po skončení projektu, nejen proto, že jsou to oči, ale protože opuštění podestýlky v lese je neúctové. Božstva havajské mytologie mohou mít podobu přírodních prvků, včetně lesa samotného (bůh Kamapuaa) a lávy (bohyně Pele). To vysvětluje značení Národního parku Hawaii Volcanoes, které napodobuje návštěvníky: „Nepečte marshmallows přes lávu (Pele).“

Díky stínu uvnitř kipuky je to výrazně chladnější než na lávových polích. Je zde také hlučnější. Kipukas poskytuje jídlo a ubytování pro více než půl tuctu energicky endemických druhů ptáků. Hejna šarlatově červeného apapanu - honeycreepers - udržují v hvízdání chvějící se chvění. Písně se jemně liší od jedné kipuky k druhé. Doufal jsem, že v kipukách, které dnes navštěvujeme, slyšíme tyto „dialektiky“ včel, protože rozdíly předcházejí spekulaci. Od předchůdců šelem, kteří dorazili na Havaj mezi pěti a šesti miliony let, se vyvinulo nejméně 54 různých druhů. Hess vysvětluje, že aby se rozeznaly rozdíly, musím se podívat na spektrogramy: vizuální znázornění frekvence, výšky a hlasitosti - druh EKG pro ptačí píseň.

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

Přihlaste se k odběru časopisu Smithsonian za pouhých 12 USD

Tento článek je výběrem z dubnového čísla časopisu Smithsonian

Koupit Kilauea je nejaktivnější sopka na Havaji. Jeho název znamená „chrčení“ v místním jazyce. (Elyse Butler) Kilauea rozsvítí ranní oblohu parou a ohněm v národním parku Hawaii Volcanoes. (Elyse Butler) Lávová pole na Puu Huluhulu kipuka (Elyse Butler)

Dělám to na jiný den, na Havajské univerzitě v Hilo, v bioakustické laboratoři biologa Patricka Harta. Protože studovaný materiál je zdravý, laboratoř postrádá stereotypnější pasáže biologie. Žádné mikroskopy ani autoklávy, pouze počítače uspořádané do dvou dlouhých řad. Hart se zastaví, když jsem tam, a žádám ho, aby mi něco uklidil. Vzhledem k tomu, že ptáci mohou létat z kipuky na kipuku - to znamená, že nejsou izolováni jako rostliny nebo hlemýždi nebo slabí letci jako drosophila - proč tak dramaticky spekulovali?

Řekněme, že populace apapanu je rozdělena lávovými proudy, začíná Hart. Přestože ptáci jsou schopni letět k sobě navzájem na kipuky, tráví mnohem víc času sami. Stejně jako New Yorkers v různých čtvrtích začnou rozvíjet odlišné akcenty nebo „slang“, pokud budete chtít. Když apapane cestuje do vzdálené kipuky, nemusí rozpoznat píseň místních obyvatel. To je klíčové, protože ptačí zpěv je prvním způsobem, jak samice apapane posuzuje vhodnost muže jako partnera. Možná mluví dobře, ale neví, co říká. Geneticky jsou dvojice stále životaschopné - budou schopny produkovat potomstvo -, ale podle chování tomu tak není. Nikdy se nepřipojí. Brzy (evolučně řečeno) se ptáci těchto dvou kipuků budou dostatečně lišit, aby byli klasifikováni jako samostatné druhy. Tímto způsobem mohou kipuky řídit - a pomáhat vysvětlit - rychlé spekulace havajských ptáků.

Hartova kolega Esther Sebastian Gonzalez mi ukázala svůj glosář ručně kreslených zápisů pro 348 různých slabik zpívaných jedním druhem apapanu. Jsou jako hieroglyfy neznámého významu. Přestože je nedokáže přeložit, ví, že nejsou náhodné. Jedno seskupení slabik může umožnit členům hejna, aby se navzájem sledovali v listnaté kipukace. Ostatní mohou být varování, flirtování, tip. Neodcházej beze mě. Divoká kočka! Úžasný nektar zde. Nějaký trhák nechal na mém dvoře houbu.

**********

Stezka Kaumana usnadňuje být jedním z těch nepříjemných turistů, kteří mohou vyvolat jména všech druhů rostlin, které projdou. Venku na těchto lávových polích je tucet tuzemských. To je vše, co se Kamapuaa podařilo vytvořit za 150 a více let od té doby, co sem Pele nalil.

(Guilbert Gates / Alamy) Ohelo bobule rostoucí podél stezky Kaumana Kipuka (Elyse Butler) Kapradiny klíčení z trhlin v lávě (Elyse Butler) Lehua květina vzkvétá v kipuce. (Elyse Butler) Proud lávy z Kilauea exploduje do oceánu. Návštěvníci musí projít nebo jezdit na kole čtyři míle, aby zahlédli tento pohled. (Elyse Butler)

Havajské ekosystémy jsou dostatečně izolované - a tedy dostatečně jednoduché -, aby ekologové mohli recitovat typické pořadí příchodu na novou lávu. Lišejníky se objevují jako první a potřebují pouze vzduch, vlhkost, skálu. Mrtví, rozkládající se lišejníky tvoří mizerný substrát, který umožňuje usadit se všechno ostatní. Mech a kapradiny jsou rané osadníci, stejně jako extrémně nenáročný strom ohia, který tvoří většinu biomasy v jakémkoli rodném havajském lese.

Listy a červené tyčinky tyčinky a další detity ohia kapky a stín, který poskytuje, nastavují půdu pro další vlnu života rostlin: mech, tráva, keře. To je důvod, proč existuje tolik obav o nové plísňové onemocnění zvané rychlá smrt ohia - proč, jak to říká Hess, „všichni křičí rukama ve vzduchu. Krajina, jak ji známe, je poháněna tímto druhem. “

Jednoduchost havajských ekosystémů je dalším důvodem, který přitahuje vědce. Je snadné izolovat účinek, řekněme, nárůstu populace jednoho druhu na jiný. "Na místě, jako je Kostarika, " říká Hess, "je to jen obrovská masa stovek druhů." Je příliš složité vědět, co způsobuje to, co se jistotou.

Na Havajské jednoduchosti je krása nejen pro ekologa, ale i pro cestovatele. V den, kdy jsem dorazil, jsem si pronajal kolo a vyjel k bodu podél pobřeží, kde některé z nejnovějších lávových trubic Kilauea vytekly jejich obsah do oceánu. (Jak lávový proud ochlazuje, tvoří trubkovitou kůru, která izoluje lávu uvnitř a udržuje ji dostatečně horkou, aby pokračovala v tekoucí vodě.) Štěrková cesta prořízla nejjednodušší ekosystém ze všech: vlnící se plátky sušenek z nedávných toků Kilauea. Žádné kipuky tady: jen kilometr na míli černých vlnění dříve známých jako magma. Pohlednice od nepochopitelných nitrů Země. S bílou čepicí kobaltové vody za ní byla scéna dechberoucí i apokalyptická.

Po půl hodiny jsem seděl na blafovi a sledoval roztavenou lávu přeměňující mořskou vodu na rychle se vlající páru kumulu. Jak láva vychladne a ztvrdne, ostrov se rozšiřuje, minutu po minutě. To je proces, kterým byla vytvořena veškerá Havaj. Stejně jako vstoupení do kipuky na stezce Kaumana vám umožňuje v několika stopách přejít z ekosystému ve věku 162 let na systém, který je starý 5 000 let, jste zde cestování po desítkách milionů let. Je těžké si představit úžasnější výlet.

Země poblíž Kilauea je černá a kamenitá, ale to místní obyvatele nezabránilo kupovat levné pozemky a stavět domy. Láva sopky obvykle protéká spíše než vybuchne, což snižuje pravděpodobnost, že obyvatelé potkají pompejské zániky. (Elyse Butler) Na vrcholu ohia stromu sedí apapan. Tito ptáci, také známí jako honeycreepers, žijí na šesti z osmi hlavních ostrovů Havaje. Havajští šlechtici zdobili své čepice a přilby výrazným červeným peřím. Největší hrozbou pro apapan je dnes malárie. (Elyse Butler) Puu Huluhulu kipuka je rodná stromová svatyně. (Elyse Butler)
Havajské proudy lávy musí vidět nové, překvapivé ekosystémy