https://frosthead.com

Οι ροές της Lava της Χαβάης είναι το σπίτι για νέα, εκκολαπτόμενα οικοσυστήματα

Οι ηφαιστειονολόγοι έχουν την αίσθηση της υποτίμησης. Εδώ είναι ο όρος για το ροκανίζοντας υγρό βράχο Fahrenheit 2.000 βαθμών ορατό στην καλντέρα του ηφαιστείου Kilauea σήμερα το απόγευμα: λάβα λάβα. Όπως και αν, είχα ένα πιο δυναμικό ζευγάρι κιάλια, θα μπορούσα να βγάλω βάρκες και μικρά άτομα που πικνίκ στην ακτή. Σας συγχωρώ από τους ηφαιστειολόγους, διότι δεν γνωρίζω επαρκώς την όμορφη, βίαιη παράξενη κατάσταση της λιωμένης λάβας. Μπορείτε να δείτε την "λίμνη" του Kilauea από τις παραβλέψεις στο Εθνικό Πάρκο Ηφαιστείων της Χαβάης, και μπορείτε να παρακολουθήσετε τους σωλήνες λάβα αιμορραγούν στον ωκεανό αρκετά μίλια νοτιοανατολικά.

Για όλους αυτούς τους λόγους, το Kilauea είναι το αστέρι του πάρκου. Αλλά μην παραβλέπετε τον Mauna Loa (επίσης ενεργό αλλά σήμερα "σε ανάπαυση"). Η Mauna Loa έχει τα μονοπάτια kipuka. Ο Kipukas έχουν περιγραφεί ως ζωντανά εργαστήρια για την εξέλιξη. Είναι δάση τσέπης που απομονώνονται από ρεύματα λάβας που περνούσαν γύρω τους, αντί να τελειώνουν. Μερικές φορές το πράσινο σώθηκε επειδή ήταν σε υψηλότερη υψόμετρο από το περιβάλλον έδαφος και μερικές φορές πήρε μόνο τυχεροί. Τα μέλη των ειδών που χρησιμοποιούνταν για να μοιραστούν τα χλοοτάπητα και τα γονίδια ανταλλαγής διαχωρίστηκαν από τα πυριγενή πληρώματα της Φύσης. Εάν τα περιβάλλοντα των αντίστοιχων kipukas τους διέφεραν, προσαρμόστηκαν στις τοπικές συνθήκες και άρχισαν να εξελίσσονται ξεχωριστά. Παρασύρετε αρκετά γενετικά, και θα γίνετε ένα νέο είδος. Ο Kipukas βοηθά στην εξήγηση του εξαιρετικού ρυθμού συσσώρευσης της Χαβάης. Από μόλις 350 αποικιστές εντόμων και αράχνης, για παράδειγμα, η Χαβάη έχει τώρα 10.000 είδη. Έξι πρωτότυπες αποικίες των προγόνων πουλιών έχουν γίνει 110 είδη. Και επειδή οι ροές λάβας είναι εύκολα γνωστές, οι επιστήμονες μπορούν να δουν δύο στενά συγγενικά είδη και να γνωρίζουν από ποια εξέλιξη εξελίχθηκαν. Η Χαβάη, ένας επιστήμονας έγραψε, "είναι το δώρο του Θεού προς τον εξελικτικό".

Ένα τεράστιο ρεύμα λάβας από το ηφαίστειο Kilauea ρέει στον ωκεανό από έναν σωλήνα λάβας στην είσοδο του ωκεανού Kamokuna στη νοτιοανατολική πλευρά του Big Island κατά την ανατολή του ηλίου. Πιστωτική Elyse Butler

Ο Steve Hess, βιολόγος άγριας ζωής που εργάζεται στον σταθμό Kilauea Field του Ερευνητικού Κέντρου Οικοσυστημάτων του Νησιού του Ειρηνικού των ΗΠΑ, μου προσέφερε να δείξω γύρω από δυο kipukas παράλληλα με το Trail Kaumana, στην ανατολική πλευρά του Mauna Loa. (Το Puu Oo Trail σε κοντινή απόσταση επίσης διασχίζει τα kipukas.) Πολλές από τις εξελικτικές έρευνες που έγιναν εδώ επικεντρώθηκαν στις μύγες drosophila-fruit. Εν μέρει, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι είναι βραχύβια. Μια γενιά έρχεται και πηγαίνει σε μερικές εβδομάδες, έτσι εξελίχθηκαν χαρακτηριστικά γνωρίσματα πολύ πιο γρήγορα από ό, τι θα σε θηλαστικά. Και drosophila είναι φτωχοί πτητικοί, σπάνια μετακινούνται μεταξύ kipukas. Από έναν (ή λίγους) πρωτότυπους μετανάστες από την Ασία, η Χαβάη έχει τώρα περισσότερα από 800 είδη drosophila. (Και φαινομενικά όλοι οι ερευνητές της drosophila.) Το Hawaiian Drosophila Project, που ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960, εξακολουθεί να είναι ισχυρό.)

Το μονοπάτι Kaumana είναι μια εύκολη πεζοπορία, που περιστρέφεται πάνω από τις μεγάλες, στρογγυλεμένες φεγγαροπίτες της λάβα pahoehoe. (Ο ξάδελφος του Pahoehoe, που είναι φιλικός προς το Scrabble, είναι επίσης άφθονος στην περιοχή, αλλά είναι πρόθυμος να πεζοπορήσει.) Αν και η βλάστηση κατά μήκος του μονοπατιού είναι αραιή, υπάρχει άφθονη ομορφιά στην αντίθεση της μαύρης λάβας τα λαμπερά χόρτα των θάμνων και των αγρωστωδών που καταφέρνουν να ριζωθούν στα οργανικά συντρίμμια που χωράει ανάμεσα σε αναχώματα του παχουλός. Εκτός από μερικά οπιά δέντρα, είμαστε οι ψηλότεροι οργανισμοί στο μονοπάτι. Ο Hess επισημαίνει τα βοοειδή της Χαβάης, τα οποία είναι λιγότερο μπλε (είναι κόκκινα) από τα βακκίνια άλλων κρατών.

Μετά από 15 λεπτά πεζοπορίας, στα δεξιά μας εμφανίζεται μια στάση παλαιότερων φυτών ωϊα: kipuka! Αν και είναι μικρό (περίπου 9 στρέμματα) και κανένα σημάδι δεν σηματοδοτεί το όριο, δεν είναι δύσκολο να εντοπιστεί. Είναι σαν όταν ο σύζυγός μου παίρνει τα κλιπ στα μαλλιά του. Γεια σου, Λάβα, χάσατε ένα σημείο. Καθώς πιέζουμε μέσα στο εσωτερικό, φτέρες δέντρου έρχονται σε προβολή και παχιά κάτω από την ανάπτυξη επιβραδύνει το ταξίδι μας. Δεν βλέπουμε πλέον τη λάβα κάτω από τα πόδια, επειδή είναι θαμμένα κάτω από 3.000 έως 5.000 χρόνια σάπια κούτσουρα και φύλλα. Είναι πολύ πιο αδύνατο εδώ. Βλέπω για να δούμε ένα μπλε σφουγγάρι κουζίνας που συνδέεται με τον κορμό ενός ωαρίου, σαν να είχε κάποιος άλλος την ίδια σκέψη. Ο Hess εξηγεί ότι οι ερευνητές απορροφούν τα σφουγγάρια στο ζυμωμένο νερό για να προσελκύσουν μύγες φρούτων και στη συνέχεια να επιστρέψουν μερικές ώρες αργότερα με ένα αναρροφητήρα για να τα πιπιλίσουν για μελέτη. Τα σφουγγάρια υποτίθεται ότι κατεβαίνουν όταν τελειώσει το έργο, όχι μόνο επειδή είναι οπές, αλλά επειδή αφήνουν απορρίματα στο δάσος είναι ασέβεια. Οι θεότητες της Χαβανέζικης μυθολογίας μπορούν να λάβουν τη μορφή φυσικών στοιχείων, όπως το ίδιο το δάσος (ο θεός Kamapuaa) και η λάβα (η θεά Pele). Αυτό εξηγεί την σήμανση Εθνικού Πάρκου Ηφαίστειων της Χαβάης που συμβουλεύει τους επισκέπτες, "Μην ψήνετε τη μάζα πάνω από τη λάβα (Pele)".

Η σκιά στο εσωτερικό του kipuka κάνει αισθητά πιο δροσερή από ό, τι στα πεδία της λάβα. Είναι επίσης πιο θορυβώδες εδώ. Ο Kipukas παρέχει τρόφιμα και στέγαση για πάνω από μισή δωδεκάδα ενεργειακά ενδημικά είδη πτηνών. Τα κοπάδια κόκκινου κόκκινου apapane-honeycreepers-διατηρούν ένα σφύριγμα chitter-chatter. Τα τραγούδια διαφέρουν απότομα από ένα kipuka στο άλλο. Ήλπιζα ότι θα μπορούσα να ακούσω αυτές τις "διαλέκτριες" των honeycreeper στα kipukas που επισκεπτόμαστε σήμερα, επειδή οι διαφορές υπερισχύουν των ειδών. Από τους προγόνους μελισσοκόμων που έφτασαν στη Χαβάη από πέντε έως έξι εκατομμύρια χρόνια πριν, έχουν εξελιχθεί τουλάχιστον 54 διαφορετικά είδη. Ο Hess εξηγεί ότι για να διακρίνω τις διαφορές, θα έπρεπε να κοιτάξω τα φασματογραφήματα: οπτικές αναπαραστάσεις της συχνότητας, του βήματος και της έντασης - ένα είδος EKG για το τραγούδι των πουλιών.

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

Εγγραφείτε στο περιοδικό Smithsonian τώρα για μόλις $ 12

Αυτό το άρθρο είναι μια επιλογή από το τεύχος Απριλίου του περιοδικού Smithsonian

Αγορά Το Kilauea είναι το πιο ενεργό ηφαίστειο της Χαβάης. Το όνομά του σημαίνει "ρίχνει" στην τοπική γλώσσα. (Elyse Butler) Ο Kilauea φωτίζει τον πρωινό ουρανό με ατμό και φωτιά στο εθνικό πάρκο Hawaii Volcanoes. (Elyse Butler) Τα πεδία της λάβα στο Puu Huluhulu kipuka (Elyse Butler)

Αυτό το κάνω σε μια άλλη μέρα, στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης στο Hilo, στο εργαστήριο βιοακουστικής του βιολόγου Patrick Hart. Επειδή το υλικό υπό μελέτη είναι υγιές, το εργαστήριο στερείται των πιο στερεότυπων παγίδων της βιολογίας. Δεν υπάρχουν μικροσκόπια ή αυτόκλειστα, απλώς υπολογιστές τοποθετημένοι σε δύο μακριές σειρές. Ο Χαρτ σταματάει όταν είμαι εκεί, και τον ζητώ να ξεκαθαρίσει κάτι για μένα. Δεδομένου ότι τα πτηνά μπορούν να πετάξουν από kipuka σε kipuka-δηλαδή, δεν είναι απομονωμένα όπως φυτά ή σαλιγκάρια, ή αδύναμα φυτά όπως drosophila-γιατί έχουν συσχετιστεί τόσο δραματικά;

Ας πούμε ότι ένας πληθυσμός apapane χωρίζεται από τις ροές λάβας, αρχίζει ο Hart. Ακόμα κι αν τα πουλιά είναι σε θέση να πετάξουν στο kipukas του άλλου, ξοδεύουν πολύ περισσότερο χρόνο στη δική τους. Όπως οι Νέα Υόρκοι σε διαφορετικούς δήμους, αρχίζουν να αναπτύσσουν ξεχωριστές προθέσεις ή "αργκό", αν θέλετε. Όταν ένα apapane ταξιδεύει σε ένα μακρινό kipuka, μπορεί να μην αναγνωρίσει το τραγούδι των ντόπιων. Αυτό είναι το κλειδί, επειδή το τραγούδι πουλιών είναι ο πρώτος τρόπος που μια γυναίκα apapane κρίνει την καταλληλότητα ενός αρσενικού ως σύντροφο. Μπορεί να μιλήσει μια καλή συζήτηση, αλλά δεν ξέρει τι λέει. Γενετικά, το ζευγάρι είναι ακόμα βιώσιμο - θα είναι σε θέση να παράγει απογόνους - αλλά συμπεριφορικά δεν είναι. Ποτέ δεν πρόκειται να συνδεθούν. Σύντομα (εξελικτικά), τα πτηνά αυτών των δύο kipukas θα αποκλίνουν αρκετά ώστε να ταξινομηθούν ως ξεχωριστά είδη. Με αυτό τον τρόπο, οι kipukas μπορούν να οδηγήσουν -και να εξηγήσουν- την ταχεία συσσώρευση των Χαβανέζων πτηνών.

Η συνάδελφός του Hart Esther Sebastian Gonzalez μου έδειξε το γλωσσάρι του με χειρόγραφες σημειώσεις για 348 διαφορετικές συλλαβές που τραγουδιόταν από ένα είδος apapane. Είναι σαν τα ιερογλυφικά άγνωστης σημασίας. Αν και δεν μπορεί να τα μεταφράσει, ξέρει ότι δεν είναι τυχαία. Μια ομαδοποίηση συλλαβών μπορεί να επιτρέψει στα μέλη ενός κοπαδιού να παρακολουθήσουν ο ένας τον άλλον στο φυλλώδες κιβώτιο του kipuka. Άλλοι μπορεί να είναι προειδοποιήσεις, φλερτ, συμβουλή. Μην αφήνετε χωρίς εμένα. Άγρια γάτα! Φοβερό νέκταρ εδώ. Κάποια jerk άφησε ένα σφουγγάρι στην αυλή μου.

**********

Το μονοπάτι Kaumana καθιστά εύκολο να είναι ένας από εκείνους τους ενοχλητικούς πεζοπόρους που μπορούν να καλέσουν τα ονόματα όλων των ειδών φυτών που περνούν. Σε αυτά τα χωράφια λάβας, υπάρχουν περίπου δώδεκα ντόπιοι. Αυτό είναι ό, τι έχει καταφέρει η Kamapuaa να δημιουργήσει στα 150 και πλέον χρόνια από τότε που η Pele χύθηκε εδώ.

(Guilbert Gates / Alamy) Ohelo μούρα αυξάνεται κατά μήκος της διαδρομής Kaumana Kipuka (Elyse Butler) Φτέρες που βλάπτουν από ρωγμές στη λάβα (Elyse Butler) Το λουλούδι λουλούδι ανθίζει μέσα σε ένα kipuka. (Elyse Butler) Ένα ρεύμα λάβας από την Kilauea εκρήγνυται στον ωκεανό. Οι επισκέπτες πρέπει να πετάξουν ή να οδηγήσουν ποδήλατα τεσσάρων μιλίων για να ανακαλύψουν αυτό το θέαμα. (Elyse Butler)

Τα οικοσυστήματα της Χαβάης είναι αρκετά απομονωμένα - και έτσι αρκετά απλά - ότι οι οικολόγοι μπορούν να απαγγείλουν την τυπική σειρά άφιξης σε νέα λάβα. Οι λειχήνες εμφανίζονται πρώτα, χρειάζονται μόνο αέρα, υγρασία, βράχο. Οι νεκροί, αποσυνθέτοντας τους λειχήνες, σχηματίζουν το πενιχρό υπόστρωμα που επιτρέπει σε όλα τα άλλα να καθιερωθούν. Τα βρύα και οι φτέρες είναι πρώιμοι άποικοι, καθώς και το εξαιρετικά μη απαιτητικό ωχό δέντρο, το οποίο αποτελεί την πλειοψηφία της βιομάζας σε οποιοδήποτε γηγενή Χαβάη.

Τα φύλλα και ο κόκκινος κώλος και άλλα απομεινάρια, οι σταγόνες ωής και η σκιά που παρέχει, έθεσαν το σκηνικό για το επόμενο κύμα της ζωής των φυτών: βρύα κλαμπ, χόρτα, θάμνοι. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υπάρχει τόσο μεγάλη ανησυχία για μια νέα μυκητιακή νόσος που ονομάζεται γρήγορος θάνατος του Ωία - γιατί, όπως το λέει ο Hess, "Όλοι φωνάζουν με τα χέρια τους στον αέρα. Το τοπίο, όπως το γνωρίζουμε, καθοδηγείται από αυτό το είδος. "

Η απλότητα των οικοσυστημάτων της Χαβάης είναι ένας άλλος λόγος που προσελκύει ερευνητές. Είναι εύκολο να απομονώσουμε την επίδραση, για παράδειγμα, της αύξησης ενός πληθυσμού ειδών σε άλλο. "Σε ένα μέρος όπως η Κόστα Ρίκα, " λέει ο Hess, "είναι απλά μια τεράστια μάζα εκατοντάδων ειδών." Είναι πολύ περίπλοκο να γνωρίζουμε τι προκαλεί αυτό με κάποιο βαθμό βεβαιότητας.

Υπάρχει ομορφιά στη απλότητα της Χαβάης, όχι μόνο για τον οικολόγο αλλά για τον ταξιδιώτη. Την ημέρα που έφτασα, νοίκιασα ένα ποδήλατο και βγήκα μέχρι το σημείο κατά μήκος της ακτής, όπου μερικοί από τους νεώτερους σωλήνες λάβας του Kilauea έριξαν το περιεχόμενό τους στον ωκεανό. (Καθώς η ροή της λάβας ψύχεται σχηματίζει μια σωληνωτή κρούστα που απομονώνει την εσωτερική λάβα και την κρατά αρκετά ζεστή για να συνεχίσει να ρέει). Ο χωματόδρομος περικόπτει το απλούστερο οικοσύστημα όλων: τις κυματιστές πεδιάδες των πρόσφατων ροών του Kilauea. Δεν υπάρχουν kipukas εδώ: μόλις μίλια πάνω από το μίλι από τις μαύρες κυματισμούς που ήταν γνωστές ως μάγμα. Μια καρτ ποστάλ από τα αδέσποτα σκνάρια της γης. Με το λευκό κοκτέιλ νερό πέρα, η σκηνή ήταν τόσο εκπληκτική και αποκαλυπτική.

Για μισή ώρα κάθισα σε μια μπλόφα και έβλεπα τη λιωμένη λάβα μεταμορφώνοντας το θαλασσινό νερό σε μια ταχύτατη ατμόσφαιρα. Καθώς η λάβα ψύχεται και σκληραίνει, το νησί επεκτείνεται, λεπτό προς το λεπτό. Αυτή είναι η διαδικασία με την οποία σχηματίστηκε όλη η Χαβάη. Ακριβώς όπως περπατάτε σε ένα kipuka στο μονοπάτι Kaumana σας επιτρέπει, σε λίγα βήματα, να πάτε από ένα οικοσύστημα 162 ετών σε ένα που είναι 5.000 ετών, εδώ είστε χρόνος ταξιδεύοντας δεκάδες εκατομμύρια χρόνια. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα πιο τρομερό ταξίδι.

Το έδαφος κοντά στο Kilauea είναι μαύρο και πέτρινο, αλλά αυτό δεν εμπόδισε τους ντόπιους να αγοράσουν φτηνά οικόπεδα και να χτίσουν σπίτια εκεί. Η λάβα του ηφαιστείου τυπικά ρέει και όχι εκρήγνυται, γεγονός που καθιστά λιγότερο πιθανό ότι οι κάτοικοι θα συναντήσουν ένα θάνατο της Πομπηίας. (Elyse Butler) Μια apapane κάθεται στην κορυφή ενός δέντρου oia. Αυτά τα πουλιά, επίσης γνωστά ως honeycreepers, ζουν σε έξι από τα οκτώ κύρια νησιά της Χαβάης. Χαβανέζικοι ευγενείς χρησιμοποιούσαν για να διακοσμούν τα καπέλα και τα κράνη τους με τα διακριτά κόκκινα φτερά του πουλιού. Σήμερα η μεγαλύτερη απειλή για την αππαπάνη είναι η ελονοσία. (Elyse Butler) Το Puu Huluhulu kipuka είναι ένα ιερό δέντρο. (Elyse Butler)
Οι ροές της Lava της Χαβάης είναι το σπίτι για νέα, εκκολαπτόμενα οικοσυστήματα