В некоторых местах Намибийская равнина выглядит как сцена из книги доктора Сьюза - большие, равномерно расположенные круги усеивают травянистый пейзаж, красная грязь сверкает, как маяк, на бледных пучках травы. Предположения о том, как эти причудливые образования оказались в диапазоне от практических до причудливых: подземный газ, термиты, радиация, драконы и гиганты.
Связанный контент
- Таинственные «Сказочные» круги делятся качествами с человеческой кожей
- Мир полон кругов
Причудливо названные сказочные круги, странные формы были замечены только в Намибии - до сих пор. На этой неделе ученые сообщают о своем появлении на расстоянии около 6200 миль в пустынной глубинке Западной Австралии. Открытие уже помогает ученым дразнить тайну этих естественных закономерностей.
Ученые из многих областей ранее решали сложный вопрос, используя математику, биологию, экологию и энтомологию. В последнее время дебаты основывались на двух теориях: либо термиты убивали кольца растений, жуя их корни, либо траву, которая самоорганизовалась, чтобы наилучшим образом использовать ресурсы в суровых условиях пустыни.
Открытие волшебных кругов в Австралии, описанное на этой неделе в Слушаниях Национальной академии наук, теперь заставляет команду сильно склоняться к ответу на самоорганизацию.
«Вода ограничена, и поскольку вода ограничена, она не может поддерживать постоянный растительный покров», - объясняет ведущий автор Стефан Гетзин в Центре экологических исследований им. Гельмгольца - UFZ в Германии. Итак, «у нас есть разрывы и другие узоры, такие как лабиринты, полосы или даже пятна».
В 2014 году Гетзин стал соавтором статьи о удивительно регулярном интервале между намибийскими кругами, выступая за теорию конкуренции за ресурсы. Эта статья привлекла внимание Бронвина Белла, экологического менеджера австралийской горнодобывающей компании Rio Tinto, который заметил поразительное сходство некоторых местных пластов и связался с ученым.
«Три дня спустя у меня в почтовом ящике было нечто, похожее на сказочные круги Намибии», - говорит Гетзин. «Мы не могли в это поверить - сказочные круги Намибии должны быть единственными в мире».
Этот ариальный вид австралийской глубинки показывает сосуществование больших участков голой почвы, некоторых лабиринтных узоров и сказочных кругов, которые могут быть результатом сильной конкуренции за воду в засушливом ландшафте. (Кевин Сандерс) 
Этот ариальный вид трав Западной Австралии показывает определенные пробелы в самоорганизующейся растительности. (Кевин Сандерс) 
Сказочные круги крапчат пейзаж возле города Ньюман, Австралия. (Стефан Гетзин) 
Австралийские сказочные круги равномерно распределяются по ландшафту и лежат в форме шестиугольника - ключ к их формированию. (Кевин Сандерс) 
Растительность не всегда образуется в ровных сказочных кругах. Травы этого клочка земли расположены в виде лабиринта. (Стефан Гетзин) 
Этот молодой сказочный круг еще не полностью развит, с несколькими пучками травы, все еще покрывающими центральное кольцо. (Стефан Гетзин) 
Австралийские сказочные круги имеют средний диаметр около 13 футов, но могут превышать 23 фута. (Стефан Гетзин) 
Слабые следы сказочного круга остаются видимыми после того, как огонь выжег большинство трав. (Стефан Гетзин) Он собрал команду коллег, чтобы отправиться в глубинку и исследовать круги с земли и с воздуха. Все, что они видели, предполагало, что австралийские формы очень похожи на их намибийских кузенов. Хотя австралийские круги различаются по размеру, в среднем кольца почти достаточно велики, чтобы вместить минивэн. И в Намибии, и в Австралии густое растительное кольцо окружает центральное пятно грязи, а между кругами растут короткие растения.
Круги растягиваются по всему ландшафту в виде чрезвычайно правильного шестиугольного рисунка - «как пчелиные соты», говорит Гетзин, - расстояние между кольцами составляет около 30 футов. Пространственный анализ подтверждает то, что ученые догадались по изображениям: распределение кругов в Австралии очень похоже на распределение в Намибии.
Что наиболее важно, расположение австралийского круга не коррелирует с активностью термитов, отмечает он. Вместо этого он близко соответствует модели, которая имитирует эффект ограничения воды в сухом ландшафте, все указывает на самоорганизацию растений из-за конкуренции.
Алан Тьюринг представил идею самоорганизации в 1950-х годах для описания морфогенеза - процесса, который заставляет простые клетки организовываться в более сложные существа, специализируясь на разных типах клеток со специфическими функциями. Точно так же мелкие процессы в экосистеме, такие как конкуренция за воду, могут привести к крупномасштабной организации и моделям, утверждают Гетзин и его команда.
В то время как никто не отслеживал зарождающийся круг по мере его формирования, у биолога Вальтера Чинкеля из Университета штата Флорида есть некоторые идеи, основанные на его исследованиях кругов на разных этапах образования: «То, как я на это смотрю, похоже на высыхание грязи», - сказал он. объясняет. Когда вода ограничена, жидкость отводится во все стороны, неизбежно оставляя некоторые пятна настолько сухими, что ничто не может расти.
Оттуда процессы локального масштаба могут немного отличаться - как это видно на примере новых сказочных кругов. В Намибии круги образуются в песчаной почве, где вода легко течет под землей. Но голая австралийская почва - это густой, богатый глиной материал, и вода даже не имеет шансов просочиться в землю, если растения уже не пробили дыры в жесткой грязи, как маленькие аэраторы.
Гетзин и его команда предполагают, что, когда идет дождь, вода объединяется с краями любых установленных пробелов в растительности, прямо к ждущим корням растений на краю разрыва. Затем эти краевые растения становятся больше и откладывают больше корней, чтобы собрать еще больше воды. Это означает, что эти растения отнимают ресурсы у своих соседей, ограничивая их рост и приводя в движение круговую картину бума и спада.
«Однако следует помнить, что корреляция между результатами вычисленной модели и естественным шаблоном по-прежнему не является доказательством причинно-следственной связи, независимо от того, насколько хорошо выходные данные модели имитируют природу», - пишет Чинкель в электронном письме.
Следующим шагом было бы имитировать рост кругов в эксперименте, хотя для такого большого, широко распространенного в ландшафте явления сложно сказать, как это будет достигнуто, добавляет он. Тем не менее, если эти характеристики действительно являются признаками базовой конкуренции за воду, их должно быть больше по всему миру. А в эпоху Интернета у нас есть беспрецедентный доступ к детальным спутниковым изображениям даже в самых отдаленных уголках планеты.
Гетзин по-прежнему с оптимизмом смотрит на охоту: «Я подозреваю, что здесь больше шаблонов сказочных кругов - это вопрос поиска».
Исследуйте намибийские сказочные круги, используя Google Earth ниже:
