Wulkanolodzy mają talent do niedomówień. Oto określenie wędrującej, rozpryskiwania płynnej skały Fahrenheit o temperaturze 2000 stopni widocznej dziś po południu w kalderze wulkanu Kilauea: jezioro lawowe. Jakbym, gdybym miał mocniejszą parę lornetek, dostrzegłbym łodzie wiosłowe i małe osoby piknikujące na brzegu. Wybaczam wulkanologom, ponieważ żadne znane mi słowa nie oddają odpowiednio pięknej, gwałtownej dziwności stopionej lawy. Widoczne jest wzburzone „jezioro” Kilauei z widokiem na Park Narodowy Wulkany na Hawajach, a także obserwować, jak jego lawy wlewają się do oceanu kilka kilometrów na południowy wschód.
Z tych wszystkich powodów Kilauea jest główną atrakcją parku. Ale nie pomijaj Mauna Loa (również aktywnej, ale obecnie „w spoczynku”). Mauna Loa ma szlaki kipuka. Kipukas zostały opisane jako żywe laboratoria ewolucji. Są to kieszonkowe lasy izolowane przez przepływy lawy, które otaczały je zamiast ich. Czasami oszczędzano zieleń, ponieważ znajdowała się na wyższym poziomie niż otaczający teren, a czasem po prostu miała szczęście. Członkowie gatunków, które kiedyś dzieliły geny darniowe i wymienne, zostali rozdzieleni przez magiczne zespoły brukowe Natury. Jeśli środowiska w poszczególnych kipukach różniły się, dostosowywały się do lokalnych warunków i zaczęły ewoluować osobno. Dryfuj wystarczająco genetycznie, a staniesz się nowym gatunkiem. Kipukas pomaga wyjaśnić niezwykłą szybkość specjacji Hawajów. Na przykład z zaledwie 350 kolonizatorów owadów i pająków na Hawajach jest teraz 10 000 gatunków. Sześć oryginalnych kolonizacji przodków ptaków stało się 110 gatunkami. A ponieważ przepływy lawy można łatwo ustalić, naukowcy mogą przyjrzeć się dwóm blisko spokrewnionym gatunkom i dowiedzieć się, z którego z nich ewoluowały. Hawaje, jak napisał pewien naukowiec, „jest darem Boga dla ewolucjonisty”.
Ogromny strumień lawy z wulkanu Kilauea wpada do oceanu z rurki lawowej przy wejściu do oceanu Kamokuna po południowo-wschodniej stronie Wielkiej Wyspy o wschodzie słońca. Credit Elyse ButlerSteve Hess, biolog przyrody, który pracuje w Kilauea Field Station w US Geological Survey's Pacific Island Ecosystems Research Center, zaproponował oprowadzenie mnie po kilku kipukach wzdłuż Szlaku Kaumana na wschodniej flance Mauna Loa. (Pobliski szlak Puu Oo również przemierza kipukas.) Wiele badań nad ewolucją, które tu przeprowadzono, dotyczyło muszek owocowych. Częściowo dzieje się tak, ponieważ są krótkotrwałe. Pokolenie przychodzi i odchodzi za kilka tygodni, więc rozwinięte cechy pojawiają się znacznie szybciej niż u ssaków. Drosofila to biedni lotnicy, rzadko dojeżdżający do pracy między kipukami. Od jednego (lub kilku) oryginalnych imigrantów z Azji na Hawajach jest teraz aż 800 gatunków drozofili. (I wydaje się, że wielu badaczy drozofili. Hawajski projekt Drosophila, rozpoczęty w latach 60. XX wieku, wciąż się rozwija.)
Kaumana Trail to łatwa wędrówka, wijąca się po szerokich, zaokrąglonych księżycowych torach lawy pahoehoe. (Przyjazny kuzynowi Pahoehoe kuzyna aa - rodzaj kamiennego popcornu sięgającego kolan - jest również obfity w okolicy, ale stanowi wyzwanie dla wędrówek.) Chociaż roślinność na ścieżce jest rzadka, w przeciwieństwie do czarnej lawy i jasna zieleń krzewów i traw, które potrafią zakorzenić się w szczątkach organicznych, które osiadają między kopcami pahoehoe. Poza kilkoma sześciometrowymi drzewami ohia, jesteśmy najwyższymi organizmami na szlaku. Hess zwraca uwagę na borówki hawajskie, które są mniej niebieskie (są czerwone) niż jagody innych stanów.
Po 15 minutach wędrówki po prawej stronie pojawia się stanowisko starszych drzew ohia: kipuka! Chociaż jest mały (około dziewięciu akrów) i żaden znak nie wyznacza granicy, nie jest trudno go zlokalizować. To tak, jakby mój mąż bierze maszynki do włosów. Hej, Lava, przegapiłeś miejsce. Gdy wchodzimy do wnętrza, pojawiają się paprocie drzewne, a gęste zarośla spowalniają naszą podróż. Nie widzimy już lawy pod stopami, ponieważ jest zakopana pod 3000 do 5000 lat zgniłych kłód i liści. Tutaj jest po prostu dużo bałaganu. Podnoszę wzrok i widzę niebieską gąbkę kuchenną przymocowaną do pnia drzewa ohi, tak jakby ktoś inny miał taką samą myśl. Hess wyjaśnia, że badacze namaczają gąbki w drożdżowej wodzie, aby przyciągnąć muszki owocowe, a następnie wracają kilka godzin później z aspiratorem, aby wyssać je na badania. Gąbki powinny opadać po zakończeniu projektu, nie tylko dlatego, że są oczkami, ale dlatego, że pozostawienie śmieci w lesie jest pozbawione szacunku. Bóstwa z hawajskiej mitologii mogą przybierać formę elementów naturalnych, w tym samego lasu (bóg Kamapuaa) i lawy (bogini Pele). To wyjaśnia oznakowanie parku narodowego wulkanów Hawaii z napominaniem gości: „Nie praż pianek nad lawą (Pele)”.
Cień wewnątrz kipuka sprawia, że jest znacznie chłodniejszy niż na polach lawy. Tutaj też jest głośniej. Kipukas zapewnia pożywienie i warunki mieszkaniowe dla ponad pół tuzina energicznie endemicznych gatunków ptaków. Stada szkarłatno-czerwonego apapanu - pszczele plastry miodu - nadążają gwiżdżące gaworzenie. Piosenki różnią się subtelnie od jednego kipuka do drugiego. Miałem nadzieję, że będę w stanie usłyszeć te „dialekty” miodu w kipukach, które dzisiaj odwiedzamy, ponieważ różnice poprzedzają specjację. Od przodków o strukturze plastra miodu, którzy przybyli na Hawaje od pięciu milionów do sześciu milionów lat temu, ewoluowało co najmniej 54 różne gatunki. Hess wyjaśnia, że aby zrozumieć różnice, muszę przyjrzeć się spektrogramom: wizualnym przedstawieniom częstotliwości, wysokości i głośności - rodzaj EKG dla śpiewu ptaków.
Subskrybuj teraz magazyn Smithsonian za jedyne 12 USD
Ten artykuł pochodzi z kwietniowego wydania magazynu Smithsonian
Kupować
Kilauea to najbardziej aktywny wulkan na Hawajach. Jego nazwa oznacza „wypluwanie” w miejscowym języku. (Elyse Butler) 
Kilauea rozświetla poranne niebo parą i ogniem w Hawaii Volcanoes National Park. (Elyse Butler) 
Pola lawy w kipuka Puu Huluhulu (Elyse Butler) Robię to w innym dniu, na Uniwersytecie Hawajskim w Hilo, w laboratorium bioakustycznym biologa Patricka Harta. Ponieważ badany materiał jest solidny, laboratorium nie ma bardziej stereotypowych pułapek biologicznych. Bez mikroskopów i autoklawów, tylko komputery ustawione w dwóch długich rzędach. Hart zatrzymuje się, kiedy tam jestem, i proszę go, żeby mi coś wyjaśnił. Biorąc pod uwagę, że ptaki mogą latać od kipuka do kipuka - to znaczy, że nie są izolowane jak rośliny lub ślimaki, ani słabe lotniki, takie jak Drosophila - dlaczego tak dramatycznie specjalizują się?
Powiedzmy, że populacja apapanu jest podzielona przez strumienie lawy, zaczyna Hart. Mimo że ptaki potrafią latać do swoich kipuk, spędzają znacznie więcej czasu we własnym zakresie. Podobnie jak nowojorczycy w różnych dzielnicach, zaczynają rozwijać wyraźne akcenty lub „slang”, jeśli wolisz. Kiedy apapane podróżuje do odległej kipuki, może nie rozpoznać pieśni miejscowych. Jest to kluczowe, ponieważ śpiew ptaków jest pierwszym sposobem, w jaki apapan samica ocenia stosowność mężczyzny jako partnera. Może dobrze mówi, ale ona nie wie, co on mówi. Genetycznie para jest nadal żywotna - byliby w stanie urodzić potomstwo - ale behawioralnie nie są. Nigdy się nie połączą. Wkrótce (ewolucyjnie) ptaki tych dwóch kipuk rozejdą się wystarczająco, by zostać zaklasyfikowane jako osobne gatunki. W ten sposób kipuki mogą prowadzić - i pomagać w wyjaśnieniu - szybką specjację ptaków hawajskich.
Kolega Hart, Esther Sebastian Gonzalez, pokazała mi swój słownik ręcznie rysowanych notatek dla 348 różnych sylab śpiewanych przez jeden gatunek apapanu. Są jak hieroglify o nieznanym znaczeniu. Chociaż nie może ich przetłumaczyć, wie, że nie są przypadkowe. Jedna grupa sylab może pozwolić członkom stada śledzić się nawzajem w liściastym baldachimie kipuka. Inne mogą być ostrzeżeniami, flirtami, napiwkami. Nie wychodź beze mnie. Dziki kot! Niesamowity nektar tutaj. Jakiś palant zostawił gąbkę na moim podwórku.
**********
Szlak Kaumana ułatwia bycie jednym z tych irytujących wędrowców, którzy mogą wywoływać nazwy wszystkich gatunków roślin, które mijają. Na tych polach lawy jest kilkanaście rodzimych. To wszystko, co udało się Kamapuaa stworzyć przez ponad 150 lat, odkąd Pele przelewa się tutaj.
(Guilbert Gates / Alamy) 
Jagody Ohelo rosnące wzdłuż szlaku Kaumana Kipuka (Elyse Butler) 
Paprocie wyrastające z pęknięć w lawie (Elyse Butler) 
Kwiat lehua kwitnie w obrębie kipuka. (Elyse Butler) 
Strumień lawy z Kilauea wybucha w oceanie. Odwiedzający muszą wędrować lub jeździć na rowerach cztery mile, aby zobaczyć ten widok. (Elyse Butler) Ekosystemy Hawajów są wystarczająco izolowane - a przez to wystarczająco proste - aby ekolodzy recytowali typową kolejność przybycia na nową lawę. Porosty pojawiają się jako pierwsze, potrzebują tylko powietrza, wilgoci, skały. Martwe, rozkładające się porosty tworzą marne podłoże, które pozwala ustalić wszystko inne. Mech i paprocie są wczesnymi osadnikami, a także niezwykle mało wymagającym drzewem ohia, które stanowi większość biomasy w każdym rodzimym lesie hawajskim.
Liście i czerwony kolczasty pręcik i inne detrytus krople ohii i cień, który zapewnia, przygotowały grunt pod następną falę życia roślin: mech maczasty, trawy, krzewy. Właśnie dlatego tak bardzo niepokoi się nowa choroba grzybicza zwana szybką śmiercią ohią - dlaczego, jak to ujął Hess, „wszyscy krzyczą z rękami w powietrzu. Krajobraz, jaki znamy, jest napędzany przez ten gatunek. ”
Prostota ekosystemów Hawajów jest kolejnym powodem, dla którego przyciągają badaczy. Łatwo jest wyizolować wpływ, powiedzmy, wzrostu populacji jednego gatunku na inny. „W miejscu takim jak Kostaryka”, mówi Hess, „jest to po prostu ogromna masa setek gatunków.” Zbyt skomplikowane jest wiedzieć, co powoduje to z jakimkolwiek stopniem pewności.
W prostocie Hawajów tkwi piękno, nie tylko dla ekologa, ale i podróżnika. W dniu, w którym przybyłem, wypożyczyłem rower i pojechałem do wybrzeża, gdzie niektóre z najnowszych law lawowych Kilauea wylewają ich zawartość do oceanu. (Gdy strumień lawy ochładza się, tworzy rurową skorupę, która izoluje lawę wewnątrz i utrzymuje ją na tyle wysoką, aby mogła płynąć dalej.) Żwirowa droga przecinała najprostszy ze wszystkich ekosystemów: falujące równiny brownie-ciasto z ostatnich przepływów Kilauea. Nie ma tu żadnych kipuk: zaledwie kilometr od czarnej falowania znanej wcześniej jako magma. Pocztówka z niezgłębionych wnętrzności ziemi. Scena z kobaltową wodą w tle była zapierająca dech w piersiach i apokaliptyczna.
Przez pół godziny siedziałem na urwisku, obserwując roztopioną lawę przekształcającą wodę morską w szybko kłębiący się kumul pary. Gdy lawa ochładza się i twardnieje, wyspa rozszerza się z minuty na minutę. W ten sposób powstały całe Hawaje. Tak jak wejście do kipuka na Kaumana Trail pozwala, w kilku krokach, przejść z ekosystemu w wieku 162 lat do ekosystemu, który ma 5000 lat, tutaj podróżujesz w czasie dziesiątki milionów lat. Trudno wyobrazić sobie bardziej niesamowitą podróż.
Teren w pobliżu Kilauea jest czarny i kamienisty, ale nie powstrzymało to mieszkańców przed kupowaniem tanich działek i budowaniem tam domów. Lawa wulkanu zwykle przepływa, a nie wybucha, co sprawia, że mniej prawdopodobne jest, że mieszkańcy spotkają się z podobną do Pompejów śmiercią. (Elyse Butler) 
Apapan siedzi na szczycie drzewa ohii. Ptaki te, znane również jako wiciokrzewy, żyją na sześciu z ośmiu głównych wysp Hawajów. Hawajska szlachta ozdabiała peleryny i hełmy charakterystycznymi czerwonymi piórami ptaka. Dziś największym zagrożeniem dla apapanu jest malaria. (Elyse Butler) 
Puu Huluhulu kipuka jest rodzimym sanktuarium drzew. (Elyse Butler)
