仙女圈的不解之谜可能终于有答案了

每当像纳米比亚(Namibia)的仙女圈那样蓄意和对称的东西在自然界出现时,总是有点令人不安。他们看似如此仔细设计、协调的、而且几乎是有智慧的结构。
这些广大的波卡圆点(polka-dotted)沙地平原背后的力量是几十年来争论的话题,但现在科学家提出了最好的解释。结果是这些光秃秃的圆圈,直径从几公分到25米,是在纳米比沙漠(Namib Desert)底下持续不断冲突的结果。

如果你不熟悉这种怪异的自然现象,大量的圆形图案出现在非洲南部纳米比沙漠干燥草原的沙地,而且可以保持长达60年。

当地的辛巴人(Himba people)把它们称为神的脚步,因为它们明显而故意的出现。然而在过去这几年,研究已经把可能的解释缩小到2个。

一个流行的假设是,它们是白蚁的作为,有系统地在巢穴上方的草地津津有味地咀嚼。看到超过80%调查过的纳米比亚仙女圈下方有白蚁时,这项假设是有道理的。

但有一个问题,科学家在去年发现,这些仙女圈不是非洲沙漠所独有。在澳洲大陆大约1万公里处,也发现到仙女圈。然而不同于非洲的圆圈,研究人员没有发现到白蚁的证据。

澳洲的仙女圈: Kevin Sanders

取而代之的是,有人认为这些仙女圈是原生草地在一个地球最不友善的环境所做出的结果,一些令人惊讶的复杂程度的自我组织。

现在,普林斯顿大学(Princeton University)的生态学家表示,他们对这两处的圆圈有一个更好的解释。

团队成员之一的罗伯·普林格(Rob Pringle)告诉华盛顿邮报的莎拉·卡普兰(Sarah Kaplan):“这是生态学的一个经典事件,争论将会出现并持续几十年。 ”

Fairy circles

“而且在那段时间之后的决议通常是,’嗯,这两个都有一点点’。”

在缺乏营养物的环境中,栖息动物发现自己在不断地相互冲突,以确保自己物种或聚居地的生存。

既然白蚁在大多数的纳米比亚的仙女圈下发现,研究人员认为,这些小块土地是白蚁在吃食土壤里的根的结果,那里积累最多的水分,然后杀死地表上的植被。

但在那里,竞争的聚居地被迫住在隔壁的地方,而未被接触的草地区象征着在对立派别之间维持的边界。

在纳米比亚一个单独大型的仙女圈: Thorsten Becker/Wikimedia

研究人员之一的科里纳·塔尔尼塔(Corina Tarnita)告诉英国卫报(The Guardian):“白蚁从它们自己的土丘开始,然后外出和搜寻。如果他们找到一个较小的聚居地,他们只是杀死它,并且扩大自己的领土。”

“但如果遇到一个差不多大小的聚居地时,就不能这样做,而是以一个边界作为结束。在那里,有持续不断的冲突,但不会是一场全面战争。”

这个解释完全有道理,但实际上没有人看到纳米比亚的白蚁在创造这个仙女圈的行为。而且你知道他们在说什么,相关不等于因果关系。

因此,普林斯顿团队建立了一个模拟纳米亚沙漠环境,来测试这个假设;然后发现,虽然白蚁看起来好像大量参与仙女圈的建造,他们完全无法解释它们的出现,特别是在提到澳洲的圆圈的时候。

下一步是将植物假设包括在模拟中。

这个想法类似于白蚁假设。在植物被伸展的地方,有足够的营养物相当均匀地分配。但是在那些为了水分而彼此相互完成的草地,它们会伸出长长的根到遥远邻居的地表下窃取水分。

这种为营养物激烈的竞争,创造出宽阔的稀疏而干枯的沙地,但这只是短暂的,正如麦可·拜恩(Michael Byrne)对美国科技媒体网站主板(Motherboard)解释:

“在缺乏营养物的条件下,我们可以想像经由草地之间的竞争而垂死的小块草地,留下逐渐变大的圆圈,直到克服营养物缺乏。”

然后,这些圆圈允许雨水收集在其中,提供更多的营养物,让大家受益,包括白蚁。这一切都解决了。

当这个团队经由模拟来执行这种情况时,结果是白蚁创造出大型的圆形图案,就像在纳米比亚所发现的,以及小圆圈,就像是在澳洲没有白蚁的圆形图案。

实地观察完美地符合模拟的结果。

塔尔尼塔告诉英国卫报:“当你放大时,你会看到这些非常引人注目的图案,我们找到一个一致的答案。”

所以…案子结束了吗?不完全是,因为虽然这是迄今最好的解释,但研究人员还没有证明它。下一步是科学家真正在现场见证。

但它的确像是答案,即使在植物/或白蚁假设上稍有不同,指向在沙地中这些痘痕般的疤痕,作为对于沙漠生活的残酷赤裸裸的提醒。

这项研究发表于(Nature)期刊。

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