לא קשה למצוא פלאים טבעיים בפארק הלאומי ילוסטון, אבל המעיין החם הגדול ביותר בפארק עשוי להיות המדהים ביותר, ולא רק בגלל גודלו: מכונה המעיין הגדול פריזמטי, המעיין החם מקרין מים חמים במיוחד - וצבע פריזמטי מדהים - ממרכזו.
אביב פריזמטי גרנד מבחינה גבוהה. הפארק הלאומי ילוסטון, ויומינג, ארצות הברית של אמריקה. (© דון ג'ונסטון / כל תמונות קנדה / קורביס) אל תתאים את הגדרות הצבע שלך - האביב הגדול פריזמטי הוא צבעוני קשת, בעקבות הקשת האור הלבן דרך פריזמה (אדום לכחול). המעיין תואר לראשונה רשמית, ושמו אותו, על ידי משלחת היידן בשנת 1871, שהייתה החקירה הראשונה במימון הפדרלי של מה שהפך להיות ילוסטון. מנהיג המשלחת, פרדיננד היידן, כתב:
שום דבר שאי פעם הומצא על ידי אמנות אנושית לא יכול היה להשוות את חיוורם המיוחד של צבע המעיינות המנסריים האלה. החיים הופכים לזכות וברכה לאחר שרואים ומרגישים ביסודיות את אותם סוגים בלתי-משתנים של הכישורים הערמומיים של הטבע.
אבל מה גורם לצבעוניותו המרהיבה של המעיין החם? הכל בזכות החיידקים חובבי החום שקוראים לבית המעיין.
צבע שונה פירושו חיים שונים באביב. (© klaus Lang / כל תמונות קנדה / Corbis) מעיינות חמים נוצרים כאשר מים מחוממים מגיחים דרך סדקים על פני כדור הארץ. בניגוד לגייזרים, שיש להם חסימות בקרבת פני השטח (ומכאן התפרצויותיהם), מים ממעיינות חמים זורמים ללא הפרעה, ויוצרים מעגל בלתי פוסק של מים חמים שעולים, מתקררים ויורדים. באביב הגדול הפריזמטי, מחזור קבוע זה יוצר טבעות בטמפרטורות שונות ברחבי המרכז: מים חמים מאוד מבעבעים מהאמצע ומתקררים בהדרגה כאשר הם מתפשטים על פני השטח העצום של המעיין (370 רגל רוחב).
מים במרכז המעיין, המסתובבים בגובה של מטר וחצי מתאי תת-קרקעי, יכולים להגיע לטמפרטורות בסביבות 189 מעלות פרנהייט, מה שהופך אותם לחמים מכדי לקיים את מרבית החיים (ישנם חיים שמצליחים להתקיים, אך הם מוגבלים לאורגניזמים הניזונים של כימיקלים אנאורגניים כמו גז הירדוגן). מכיוון שיש מעט מאוד חיים במרכז הבריכה, המים נראים צלולים במיוחד, והם בעלי צבע יפה-כחול עמוק (בזכות פיזור אורכי הגל הכחולים - אותה סיבה אוקיינוסים ואגמים נראים כחולים בעין בלתי מזוינת). אך ככל שהמים מתפשטים ומתקררים, הם יוצרים עיגולים קונצנטריים בטמפרטורות משתנות - כמו בובת מטריושקה נערמת, אם כל בובה מסמנת טמפרטורה שונה. וטבעות הטמפרטורה המובהקות הללו הן המפתח, מכיוון שכל טבעת יוצרת סביבה שונה מאוד המאוכלסת בסוגים שונים של חיידקים. וזה סוגים שונים של חיידקים שמעניקים למעיין את הצבעים הפריזמטיים שלו.
בתוך הטבעות הללו חיים אורגניזמים שונים, כולל ציאנובקטריה, סוג של חיידקים שמשיג את האנרגיה שלהם באמצעות פוטוסינתזה. התבונן בלהקה הראשונה שמחוצה לאמצע - רואה את הצבע הצהוב הזה? זה הודות לסוג מסוים של ציאנובקטריה, Synechococcus, שחי באותה רצועת טמפרטורה מסוימת תחת גורמי לחץ קיצוניים. הטמפרטורה של המים ההם קרירה בקושי בכדי שיהיה ניתן למגורים בהם, בגובה 165 מעלות צלזיוס, אך החיידקים מעדיפים טמפרטורות קרובות יותר ל- 149 מעלות צלזיוס. אולם שפע של אור מביא גם מתח לסביבת הגידול Synechococcus .
המעיין הגדול פריזמטי מקבל את צבעי הקשת שלו מאורגניזמים שונים החיים בו. (© פרנק לוקסק / קורביס) האזור סביב המעיין הגדול פריזמטי ריק כמעט לחלוטין מעצים, או כל סוג של צל. זו לא רק בעיה לתיירים, זה גם אתגר עבור Synechococcus . אין מנוס מהשמש, ובגובה הגבוה של ילוסטון האור האור האולטרה סגול מקרני השמש הופך להיות קשה מאוד.
אך למרות שהם חיים במים חשופים וחמים מדי, Synechococcus מצליחים לשרוד, דרך איזון של פיגמנטים פוטוסינתטיים - תרכובות כימיות המשקפות רק אורכי גל מסוימים של אור גלוי, וגורמות להם להופיע בצבעים שונים. הפיגמנט העיקרי לפוטוסינתזה הוא הכלורופיל, שאנו רואים בו ירוק. אך לעיתים ניתן לעלות על רמות הכלורופיל על ידי פיגמנט אביזר המכונה קרוטנואידים. קרוטנואידים הם אדומים, כתומים או צהובים; הצהוב של Synechococcus הוא בדיוק אותו פיגמנט, בטא-קרוטן, שבריכוזים גבוהים הופך את התפוז שאנו רואים בגזר.
קרוטנואידים מגנים על תאי Synechococcus מפני אור שמש קיצוני, על ידי לכידת אורכי גל קשים (כמו אולטרה סגול) והעברת אנרגיה זו לפיגמנטים של כלורופיל, אשר לאחר מכן ממירים אנרגיית אור לאנרגיה כימית. לכן, מכיוון שה- Synechococcus שחי ברצועת הטמפרטורה הצהובה חיים בתנאים קשים, הם מייצרים יותר קרוטנואידים ממה שהיו עושים אם היו חיים בתנאי טמפרטורה אופטימליים (כמו בטבעות החיצוניות), ומעניקים ללהקה את צבעה הצהוב. אם היית גולש על כמות קטנה של Synechococcus מעל פס הרמה הטמפרטורה, או מוצא את Synechococcus חי במקום שיש בו אור שמש פחות קשה, Synechococcus היה נראה יותר כמו האצות הכחולות-ירוקות שאנו רגילים לראות באגמים ובריכות במקום אחר. מכיוון שצבעו של Synechococcus תלוי כל כך באור השמש, זה אומר גם שבחורף, כשהשמש פחות קשה, החיידקים מייצרים פחות קרוטנואידים, ולכן נראים פחות צהובים, ויותר כחולים-ירוקים.
כשהוא נע החוצה מהפס הצהוב, הטמפרטורה של המעיין החם מתחילה להתקרר, וככל שהטמפרטורה מתקררת, מערך מגוון יותר של חיידקים יכול לפרוח. Synechococcus עדיין חי בפס הכתום (שנמצא בערך 149 מעלות פרנהייט), אך אליהם מצטרף סוג אחר של חיידקים, המכונה חיידק כלורופלעסי. כמה חיידקי כלורופלעסי הם גם פוטוסינתטיים, אך מייצרים אנרגיה באמצעות סוגים שונים של כלורופיל וסוגים שונים של קרוטנואידים, המתבטאים כצבעים שונים במקצת. התוצאה הרשתית של מגוון הצבעים הזה היא הצבע הכתום שרואים בתמונות - זה לא שכל חיידק מתבטא כתפוז בנפרד, אלא שהצבע המורכב של כל החיידקים השונים שנראים יחד הוא כתום. והצבע הכתום הזה, כמו הצהוב שבטבעת שלידו, מקורו של קרוטנואידים, אותם מייצרים חיידקים אלה כדי לסייע בעצמם מפני האור הקשה של שמש הקיץ של ילוסטון.
הטבעת החיצונית ביותר היא המגניבה ביותר, סביב 131 מעלות צלזיוס, וביתה קהילת החיידקים המגוונת ביותר. מכיוון שבעוד יותר אורגניזמים מסוגלים לחיות בזירה החיצונית ביותר, התערובת של הקרוטנואידים השונים שלהם מייצרת את הצבע הכהה מכולם - סוג החום האדום שרואים בתמונות.
בהתאם לעונה, צבע המעיין יכול להשתנות. (© דייוויד סנטיאגו גרסיה / תמונות אורורה / קורביס) לצפייה במעיין הגדול הפריזמטי בזמן ששוהה בצהוב ילוסטון, פנו לאגן Midway Geyser, בערך באמצע הדרך בין אזורי מדיסון לאזור אמונה עתיקה של הפארק. מחניון שם, קחו את השביל דרומה לעבר נהר Firehole. השביל יוביל אתכם לצד המעיין החם, אך לתצפית מרהיבה באמת על צבעי המעיין, קבלו מעט גובה. נסה לטייל עד לבלוף מידוויי, המציע נוף גורף של אגן מידוויי והמעיין החם שמתחתיו.
