ハワイの必見の溶岩流は、新しい驚くべき生態系の本拠地です| 旅行| スミソニアン - 記事、雑誌、科学、私たちの惑星、旅行

火山学者には控えめな表現があります。今日の午後、キラウエア火山のカルデラに見られる、華氏2, 000度の華氏の液体岩の、溶岩湖の用語です。もっと強力な双眼鏡を持っていたら、手rowぎボートや海岸でピクニックをしている小さな人々を作ることができたように。溶岩の美しく、暴力的な奇妙さを十分に把握している言葉がないので、火山学者を許します。ハワイ火山国立公園の見晴らしからキラウエアのかき混ぜる「湖」を見ることができ、その溶岩管が数マイル南東の海に流出するのを見ることができます。

これらすべての理由から、キラウエアは公園のスターアトラクションです。しかし、マウナロア（またアクティブですが、現在「休息中」）を見落とさないでください。マウナロアにはキプカトレイルがあります。キプカは進化のための生きた研究所と言われています。それらは溶岩の流れによって隔離されたポケットフォレストであり、溶岩の流れは周りではなく周りを回りました。周囲の地形よりも標高が高いために緑が免れることもあれば、幸運に恵まれることもありました。芝生を共有して遺伝子を交換するために使用されていた種のメンバーは、Natureの火のついた舗装乗組員によって分離されました。それぞれのキプカの環境が異なる場合、それらは現地の状況に適応し、別々に進化し始めました。遺伝的に十分にドリフトすると、新しい種になります。キプカスはハワイの並外れた種分化速度の説明に役立ちます。たとえば、わずか350人の昆虫とクモの入植者から、ハワイには現在10, 000種が生息しています。鳥の祖先の6つの元の植民地化は110種になりました。また、溶岩流は簡単にデータ化できるため、科学者は密接に関連する2つの種を調べて、どちらがどちらから進化したかを知ることができます。ある科学者ハワイは、「進化論者への神の贈り物です」と書いています。

キラウエア火山からの大規模な溶岩流は、日の出時にビッグアイランドの南東側のカモクナ海の入り口にある溶岩管から海に流れ込みます。クレジットエリゼバトラー

米国地質調査所の太平洋島生態系研究センターのキラウエアフィールドステーションで働く野生生物の生物学者であるスティーブヘスは、マウナロアの東側にあるカウマナトレイルに沿ってキプカを2匹案内してくれました。（近くのPuu Oo Trailもキプカを横断します。）ここで行われた進化の研究の多くはショウジョウバエ（ショウジョウバエ）に焦点を合わせています。部分的には、これは彼らが短命だからです。数週間で世代が行き来するため、進化した形質は哺乳類よりもはるかに速く現れます。また、ショウジョウバエは貧しいチラシであり、キプカ間での通勤はめったにありません。アジアからの1人（または数人）の最初の移民から、ハワイには現在800ものショウジョウバエ種がいます。（そして、一見多くのショウジョウバエの研究者。1960年代に始まったハワイのショウジョウバエプロジェクトは、まだ勢いがあります。）

カウマナトレイルは簡単なハイキングで、パホエホエ溶岩の幅広で丸い月のパイを巻きます。（パホイホイのスクラブルに優しいいとこaa-膝の高さの石のポップコーンの一種-もこの地域に豊富にありますが、ハイキングに挑戦します。）パスに沿った植生はまばらですが、黒い溶岩と対照的な豊かな美しさがあります。パホエホエの丘の間に落ち着く有機の残骸に根を張る低木と草の明るい緑。数フィートのオヒアの木以外に、私たちはトレイルで最も背の高い生物です。ヘスはハワイのブルーベリーを指摘します。ハワイのブルーベリーは、他の州のブルーベリーよりも青みがかっていません（赤です）。

15分間のハイキングの後、右手に成長したオヒアの木のスタンドが表示されます：キプカ！小さく（約9エーカー）、境界を示す標識はありませんが、見つけるのは難しくありません。夫がバリカンを髪の毛に持っていくようなものです。ねえ、 溶岩、あなたはスポットを見逃した。 内部に入ると、シダ植物が見えてきて、下草が厚くなり、移動が遅くなります。 3, 000年から5, 000年の腐敗した丸太や葉の下に溶岩が埋まっているため、足下に溶岩は見られなくなりました。ここでは非常に厄介です。他の誰かが同じ考えを持っているかのように、オヒアの木の幹に取り付けられた青いキッチンスポンジを見上げます。ヘスは、研究者がスポンジをイースト水に浸してショウジョウバエを誘引し、数時間後に吸引器で戻って研究のために吸うと説明しています。スポンジは、目が痛いだけでなく、森林にごみを残しておくのが無礼だからという理由で、プロジェクトの終了時に落ちてくるはずです。ハワイの神話の神々は、森そのもの（カマプア神）と溶岩（ペレ神）を含む自然の要素の形をとることができます。これは、訪問者に警告するハワイ火山国立公園の標識を説明しています。「溶岩の上にマシュマロをローストしないでください（ペレ）」。

キプカの中にある日陰は、溶岩原の上よりもかなり涼しくなります。ここもうるさいです。キプカスは、6種以上の声優の固有種の鳥に食料と住居を提供しています。 scar色の赤いアパパネの群れ—蜜e—が口chを吹くごろごろを続けます。歌はキプカごとに微妙に異なります。違いが種分化の前にあるので、私たちが今日訪れているキプカでこれらの蜜honeyの「方言」を聞くことができることを望んでいました。 500万年から600万年前にハワイに到着した蜜蜂の祖先から、少なくとも54の異なる種が進化しました。ヘスは、違いを明らかにするために、スペクトログラムを見る必要があると説明しています。スペクトログラムは、周波数、ピッチ、ラウドネスの視覚的表現で、鳥のさえずりの一種の心電図です。

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この記事は、スミソニアン誌の4月号からの抜粋です

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キラウエアはハワイで最も活発な火山です。その名前は、現地語で「吐く」ことを意味します。（エリスバトラー）

キラウエアは、ハワイ火山国立公園で朝の空を蒸気と火で照らします。（エリスバトラー）

Puu Huluhulu kipuka（Elyse Butler）の溶岩フィールド

これは別の日に、ハワイ大学のヒロにある生物学者のパトリック・ハートの生物音響研究室で行います。研究対象の素材は健全であるため、この研究室には、よりステレオタイプな生物学のトラップがありません。顕微鏡やオートクレーブは使用せず、コンピューターを2列に並べます。私がそこにいる間にハートが立ち寄り、私に何かを片付けてくれるよう彼に頼みます。鳥がキプカからキプカに飛ぶことができるということを考えると、つまり、彼らは植物やカタツムリのように孤立していないか、ショウジョウバエのような弱いチラシではありません。

アパパンの人口が溶岩流によって分割されたとしましょう、ハートが始まります。鳥はお互いのキプカに飛ぶことができますが、彼らは自分自身ではるかに多くの時間を過ごします。異なる地区のニューヨーカーのように、彼らは明確なアクセントや「スラング」を開発し始めます。アパパネが遠くのキプカに旅行するとき、彼女は地元の歌を認識しないかもしれません。これは重要です。なぜなら、鳥のさえずりは、メスのアパパネがオスの配偶者としての適切さを判断する最初の方法だからです。彼は良い話をするかもしれませんが、彼女は彼が言っていることを知りません。遺伝的には、ペアはまだ実行可能です-彼らは子孫を生成することができますが、行動的にはそうではありません。彼らは決して接続するつもりはありません。すぐに（進化的に言えば）これらの2つのキプカの鳥は十分に発散し、別々の種として分類されます。このようにして、キプカはハワイの鳥の急速な種分化を促進し、説明するのに役立ちます。

ハートの同僚のエステル・セバスチャン・ゴンザレスは、ある種のアパパンによって歌われる348の異なる音節の手書き表記の用語集を見せてくれました。それらは意味不明の象形文字のようなものです。彼女はそれらを翻訳することはできませんが、彼女はそれらがランダムではないことを知っています。音節の1つのグループにより、群れのメンバーは、葉の多いキプカキャノピーで互いを追跡できます。その他には、警告、いちゃつく、ヒントがあります。 私なしで去らないでください。 野良猫！ ここの素晴らしい蜜。 いくつかのジャークが私の庭にスポンジを残しました。

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カウマナトレイルは、通過するすべての植物種の名前を呼び出すことができる迷惑なハイカーの1人になることを容易にします。これらの溶岩フィールドには、12ほどのネイティブのものがあります。これが、ペレがここに注ぎ込んでから150年以上の間にカマプアが生み出したすべてのものです。

（ギルバート・ゲイツ/アラミー）

カウマナキプカトレイルに沿って成長するオエロベリー（Elyse Butler）

溶岩の割れ目から発芽するシダ（Elyse Butler）

レフアの花はキプカの中で咲きます。（エリスバトラー）

キラウエアからの溶岩の流れが海に爆発します。この光景を垣間見るために、訪問者は4マイルの自転車をハイキングまたは乗る必要があります。（エリスバトラー）

ハワイの生態系は十分に隔離されているため、生態学者は新しい溶岩の典型的な到着順序を暗示することができます。地衣類が最初に現れ、空気、水分、岩のみが必要です。死んだ分解する地衣類は、他のすべてのものが定着することを可能にするわずかな基盤を形成します。コケやシダは初期の入植者であり、ハワイの原生林のバイオマスの大部分を占める非常に厳しいオヒアの木でもあります。

葉と赤いとげのある雄しべ、およびその他のオヒアが落とす落葉と、それが提供する日陰は、植物の次の波の段階を設定します。クラブモス、草、低木です。これが、急速なオヒアの死と呼ばれる新しい真菌性疾患について非常に多くの懸念がある理由です。なぜ、ヘスが言うように、「誰もが手を空中で叫んでいます。私たちが知っている風景は、この種によって推進されています。」

ハワイの生態系のシンプルさは、研究者を惹き付けるもう1つの理由です。たとえば、ある種の個体数の増加が別の種の個体数に及ぼす影響を分離するのは簡単です。「コスタリカのような場所で」とヘスは言います、「それはただの何百もの種の巨大な塊です」。何が何を確実に引き起こしているかを知るのは複雑すぎます。

エコロジストだけでなく旅行者にとっても、ハワイのシンプルさには美しさがあります。到着した日、私は自転車を借りて、海岸に沿ってキラウエアの最新の溶岩管が海にその内容物をにじみ出させる場所に出かけました。（溶岩流が冷えると、それは管状の地殻を形成し、内部の溶岩を断熱し、流し続けるのに十分なほど高温に保ちます。）砂利道は、すべての最も単純な生態系を切断します。ここにはキプカはありません。以前はマグマと呼ばれていた黒いうねりが1マイル先にあります。地球の計り知れない内部からのはがき。白いキャップのコバルト水を超えて、シーンは息をのむようで終末論的なものでした。

半時間、私は絶壁に座って、溶岩が海水を急速に噴出する蒸気積雲に変えるのを見ました。溶岩が冷えて固まると、島は少しずつ広がります。これは、ハワイのすべてが形成されたプロセスです。カウマナトレイルのキプカに足を踏み入れると、わずか数歩で、162年前の生態系から5, 000年前の生態系に移行することができます。もっと素晴らしい旅行を想像するのは難しいです。