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.
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.
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.
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.