Большой призматический источник (США)

Большой призматический источник

Торжество жизни и никакого «фотошопа»
Опубликовано , 09:29

Чудеса природы в Йеллоустоунском национальном парке США – дело привычное. Встречаются они здесь чуть ли не на каждом шагу. Одних только геотермических объектов насчитывается более 10 тысяч. Среди них – самое большое скопление гейзеров на планете, а также всевозможные грязевые озёра, фумаролы и множество горячих источников.

Из последних особо выделяется так называемый Большой призматический источник – один из главных символов парка. Это крупнейший подобный геотермальный объект Йеллоустоуна и третий по размерам в мире после новозеландского озера Сковорода и Кипящего озера в Доминике. Он имеет округлую форму максимальной шириной около 110 метров и более 40 метров глубины. Каждую минуту из его недр изливается 1,8 – 2,1 тысяч литров горячей воды.

Выдающиеся габариты – не единственная отличительная черта Большого призматического источника. Прежде всего, он знаменит своей невероятной окраской, благодаря которой и получил название. Его цвета – красный, оранжевый, жёлтый, зелёный и синий – совпадают с теми, что образуются при прохождении света через оптическую призму.

Вид на Большой призматический источник вблизи
Первое известное упоминание о Большом призматическом источнике относится к 1839 году и принадлежит охотнику-трапперу по имени Осборн Рассел. Название объект получил в 1871 году во время государственного геологического обследования Йеллоустоуна под начальством Фердинанда Хейдена.

При этом, краски Большого призматического источника настолько яркие и насыщенные, что, глядя на его фотографии, кажется, будто соответствующие настройки снимков были хорошенько «подкручены» в каком-нибудь графическом редакторе. На деле же «фотошоп» здесь ни при чём: эффектная окраска йеллоустоунского гиганта объясняется абсолютно естественными причинами.

Спектр жизни

Вся палитра горячих источников мира – от ядовито-зелёных до небесно-голубых и кроваво-красных – зависит от двух основных факторов. Первый – это наличие разнообразных химических соединений. Ими окрашены, например, объекты знаменитого геотермального района Уаи-о-Тапу в Новой Зеландии. Второй фактор – присутствие особых «жаропрочных» микроорганизмов-термофилов (точнее тех пигментов, которые содержатся в их клетках). Они «отвечают» за окраску, скажем, небезызвестного лже-гейзера Флай из Невады, а также, собственно, и Большого призматического источника.

Так как разные термофилы приспособлены к разным условиям, их видовой состав в различных участках одного и того же источника не одинаков. Это легко заметить по цвету, поскольку каждый вид обладает собственным набором пигментов. В частности, концентрический цветовой узор Большого призматического источника обусловлен тем, что населяющие его бактерии распределены по температурному градиенту, возникающему при остывании горячей воды на её пути от центра к периферии.

Яркие цвета Большого призматического источника крупным планом
Первым на микробиологическую природу ярких цветов Йеллоустоуна в 1889 году указал геолог Уолтер Уид. Субстратом для живущих в Большом призматическом источнике бактерий служат отложения кремнистого туфа (гейзерита).

Единственным исключением является середина источника, чья интенсивная синяя окраска не имеет отношения к микроорганизмам. Вода тут достигает температуры 87,2 °C, и потому считается стерильной. Впрочем, некоторые учёные полагают, что и здесь может присутствовать жизнь в виде небольшого количества бактерий рода Aquifex. Эти существа – экстремалы даже по меркам своих собратьев-термофилов и способны выживать при температурах до 95 °C.

Как бы то ни было, насыщенно-синий цвет Большого призматического источника объясняется рассеиванием и отражением молекулами воды световых волн голубого и синего спектра (по той же причине синими кажутся, например, океаны, моря и озёра). Вся остальная площадь горячего йеллоустоунца окрашена живыми организмами.

Первая по-настоящему пригодная для жизни зона Большого призматического источника выглядит как кольцо зелёно-жёлтого цвета. Оно начинается там, где вода остывает приблизительно до 73,8 °C. Единственные микробы, которые здесь живут – это цианобактерии рода Synechococcus. В их клетках помимо хлорофилла содержатся также и пигменты из числа каротиноидов и фикобилинов, которые необходимы бактериям для фотосинтеза и защиты от солнечного излучения. В суровых условиях Большого призматического источника эти жёлтые, оранжевые и красные вещества преобладают над зелёным хлорофиллом, что суммарно придаёт здешним представителям рода Synechococcus яркую жёлтую окраску. А вот зелёная кайма на границе живой жёлтой зоны и мёртвой синевы центра образуется вторично, благодаря эффекту оптического наложения этих двух цветов.

Следующая живая зона источника – оранжевая. Температура воды здесь составляет от 65 °C и ниже. Это позволяет выживать уже не только видам Synechococcus’ов, но и некоторым другим организмам. В их числе нитчатые серобактерии типа Chloroflexi и цианобактерии рода Phormidium. И у тех, и у других в клетках также содержатся различные каротиноиды, которые количественно преобладают над хлорофиллом. В итоге сумма красок всех здешних микробов даёт яркий оранжевый цвет.

Большой призматический источник зимой
Зимой окраска источника становится темнее.

Самое большое биологическое разнообразие наблюдается во внешних «щупальцах» источника, где температура воды опускается ниже 55 °C. В таких «прохладных» по меркам термофильных организмов условиях процветают, в частности, цианобактерии из рода Calothrix. Защищаясь от солнца, они вырабатывают коричневый пигмент скитонемин, который вкупе с каротиноидами других живущих здесь бактерий придаёт периферии Большого призматического источника её характерный рыже-бурый цвет.

Зимой и летом немного разным цветом

Палитра и насыщенность цветов Большого призматического источника зависит от сезона. Наиболее ярко он выглядит летом, когда из-за сильного солнечного излучения бактерии вынуждены вырабатывать много защитных пигментов.

Зимой солнца меньше, и баланс красителей в клетках микроорганизмов сдвигается в сторону хлорофилла. Как следствие, окраска источника становится темнее и приобретает ощутимые зеленоватые тона. Впрочем, схожий результат могут дать и несколько пасмурных летних дней.

Большой призматический источник находится в юго-западной части Национального парка «Йеллоустоун», в местности под названием Срединный гейзерный бассейн. К источнику ведёт туристическая тропа, по которой можно подойти практически к самому краю воды. К счастью для посетителей, у этого популярного чуда природы нет характерного для многих геотермальных объектов сероводородного запаха тухлых яиц.

Чтобы охватить взглядом (а также вместить в кадр) весь источник целиком, придётся взобраться на один из двух близлежащих холмов. Первый из них расположен к востоку от автомобильной дороги и называется Мидвэй-Блафф. Другой – со следами лесного пожара – находится к юго-западу от источника. Его огибает тропа, ведущая к одному из местных водопадов.