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飞米比亚“仙女圈”怪力乱圈是如何?到现在也远非三个可信解释

该模型显示,植物之间的竞争导致了这种奇异现象的出现。在严酷的沙漠环境中,植物彼此竞争地下的资源,其中一些难以存活下来。在较弱的草枯死后,它的死亡促进了附近植物的生长。

钦克尔早就认为,白蚁假说可以终结了。但就在克拉默和巴杰建立起计算机模式的时候,德国汉堡大学生态学家诺伯特·尤尔根斯在《科学》杂志上发表的论文中提出,白蚁才是“仙女圈”的制造者。通过对40个“仙女圈”现场考察收集到的证据,尤尔根斯认为,“仙女圈”是沙漠白蚁有意为之的结果,目的是打造它们的“蓄水槽”。之前没有人发现这一点,是因为它们制造的“水渠”太过细小,很难被人发现。

新闻扩展:

当朱尔根斯提出他的沙漠白蚁假说时,一种无白蚁的精灵怪圈理论开始出现在科学期刊上。这就是所谓的“自组织机制”,而不是豹斑覆盖观点,认为大量草丛生长在纳米布沙漠地区。

仙女圈的形成拥有各种解释,包括认为它是由蚂蚁、白蚁,甚至是从地里渗透出导致杂草死亡的气体的杰作。佛罗里达州立大学生物学家沃尔特·奇尔盖尔(Walter
Tschinkel)表示:“要说明具体原因是非常困难的,目前有很多假设,但没有令人信服的证据。

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据报道,这处风景乍看好像点缀着一个又一个雀斑,它就是纳米比亚的大草原覆盖着没有植被的神秘“仙女圈”。几十年来,这些不可思议的神秘“仙女圈”令科学家困惑。

这些环状斑状结构是纳米布沙漠神秘的“精灵怪圈”,数十年以来吸引了大量游客前来参观,他们的探险队也进入了这片广袤沙漠。近年来,朱尔根斯和其他研究人员对精灵怪圈形成原因产生了激烈争论,他们的个人观点和勘测数据与世界着名科学期刊发表论文的观点并不一致。

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钦克尔是一位研究蚁群的专家,于是不假思索地说这显然是白蚁造成的。他说:“每个人几乎从那个时刻认为与白蚁有关。”早在2017年,钦克尔夫妇重返旧地,并相信能在一星期内找到证据。通过对一些“仙女圈”进行了三天的挖掘考察,却没有发现一个白蚁窝,至此钦克尔意识到,最初设想的白蚁导致形成“仙女圈”的猜测需要重新思考了。

丹麦生物学家证实这些圈“与原子弹陨石坑或者外星人的地标无关”。南丹麦大学的玛丽安娜·荷马和哥本哈根大学的珍妮丝·博勒姆也排除了仙女圈的可能。他们相信这些圈由绿色的鳗草组成,宽15米,它的形状是由水里的毒素导致的。圈的形成是因为鳗草自然生长的圆形图案,毒素杀死了更老更弱的植物,根据这篇发表在期刊《海洋生物学》上的文章这样写道。

德国亥姆霍兹环境研究中心斯蒂芬·盖特辛说:“精灵怪圈的形成与水资源可利用量密切相关。”据悉,他与以色列生态学家伊胡德·梅伦等人一起研究提出精灵怪圈解释论。

“仙女圈就像人脸上的雀斑一样。它们有的直径仅数米,而大的“仙女圈直径超过20米。令人感到怪异的是,尽管“仙女圈内部一点草也没有,其周围的草却长得特别茂盛。小的平均可维持二十四年,大的圆圈则可维持七十五年之久。2012年,一位研究人员声称这些怪圈是“活的,并发现它们每隔一段时间就会出现或消失,他也没有找到是因为昆虫或缺乏营养导致圆斑生产的证据。

美国昆虫学家沃特尔·钦克尔蹲伏着观察的那片沙滩上有一个明显的粉色圆圈。圈外绿草丛生,圈内寸草不生,对比之下,粉色怪圈十分引人注目。几天前钦克尔做了一个实验,他在圈内洒上了一些杀虫剂,他说:“如果白蚁是杀死绿草、形成怪圈的罪魁祸首,那么杀虫剂杀死白蚁后,这里的植被应该能够重新生长起来才对。”

虽然这类鳗草看起来类似某种海草,但这种开花植物会向外扩张从而在生长过程中创造圆形的殖民地。圆形殖民地中央处的年轻鳗草植物似乎更能忍受毒素,而年老的鳗草则会死去并留下一个洞,因此这些植物看起来像一个个环。

如果这些突显的死亡之地变成了生命堡垒,岂不是妙趣横生?

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在纳米比亚当地工作人员的帮助下,考察小组用栅栏隔出了一块内有25个“仙女圈”的地块,以防止羚羊闯进来弄坏设备。他们给“仙女圈”编上号,做好记号,然后开始了他们的经典植物生态学实验,他们给这些“仙女圈”提供了不同的“待遇”,有的给予植物生长需要的充分营养,有的定期为它们浇水,有的同时提供营养和水分,有的则什么“待遇”也没有。如果提供的条件能够对植物生长产生影响,那么在“仙女圈”内也会有植物生长起来,不过当然不会很快就会有结果。克拉默说:“我们按通常的农业灌溉量给它们浇水。”

这项刊登在《描述生态学》杂志上的研究显示,它们的出现好像局限于草原边缘和沙漠区等特别干旱的地方。这些地区对水资源的竞争十分强烈。盖茨因的科研团队在德国哥廷根、意大利和以色列专家帮助下研究了纳米比亚西北部神秘仙女圈的航拍照,确定了周边风景内无植被斑块的位置和分布。

这种策略可能帮助白蚁维持“食物仓库”,通过让精灵怪圈周围形成多年生植物带,以及怪圈内部土壤贫瘠,地下却蕴藏大量水分,朱尔根斯认为,白蚁能够确保一些植物永久生存,即使处于干旱季节。对于精灵怪圈的神秘磁性特征,很可能是风吹过,将较小的微粒吹走,留下较重的富铁微粒,它们具有天然磁性。

尤尔根斯表示,“白蚁能将沙漠变成绿洲,即使数百年干旱仍可让生命永久维持下去。然而奇尔盖尔对这一理论持怀疑态度,他强调尤尔根斯混淆了因果关系。这项研究的首席研究员、南非开普敦大学的生物学家迈克尔·克雷默(Michael
Cramer)也认为白蚁理论不符合常理,白蚁为什么会导致如此大且均匀分布的圆圈的产生,这一理论并没有解释真正的原因。

虽然没有找到肯定的答案,但却激发了钦克尔探索到底的决心。通过卫星图像和现场观察,他发现“仙女圈”是“有生命周期”的,也就是说,它们在沙漠地景中周而复始地“出现”和“消失”,平均生命周期长达41年。之后他和另外两位研究人员合作一起来破解这个谜,一位是南非开普敦大学的迈克尔·克拉默,另一位是美国科罗拉多大学的生态系统生态学家尼克尔·巴杰。

这项研究显示,资源竞争的一个相似过程可能是神秘仙女圈自我组织形成的真正原因。科学家模拟了地下水资源的竞争以及植被空间分布格局。他们发现,屏幕上出现和纳米比亚相似的神秘仙女圈图案。

他在《科学》杂志发表的研究报告指出,体形微小、不起眼的Psammotermes
allocerus白蚁建造精灵怪圈,用于改变周围环境,这就像河狸建造水坝一样。依据他的观点,每一个精灵怪圈的功能就像一个贮水池。

在非洲南部,从安哥拉经过纳米比亚荒漠草原,再一路延伸至南非的纳米比沙漠上,散布许多俗称“仙女圈的神秘圆圈。“仙女圈会不断形成,形成后的短时间内,高大的草会长在怪圈周围,更加凸显出裸露面积。然后又在多年后没有任何缘由地消失。直到今天仍没有人能给出一个合理的解释。

为此,钦克尔、克拉默和巴杰相聚在纳米比亚首都温得和克,开着车第六次向纳米比亚西南方驶去。他们在一间农舍中储存了足够维持两周的食物,按照事先制订好的严密计划,每天天一亮就前往野外现场考察,直到夜幕降临才返回。一条有着许多分岔的土路通往他们的考察地点:一小块沙漠地,明丽的橙色与郁郁葱葱的灰绿色相接相间,十分壮观。

尽管有一些研究人员认为这些神秘“仙女圈”是由勤劳的白蚁制造的,但一项新研究表明它们是植物间竞争水源的结果。德国研究人员分析了神秘仙女圈的空间分布,发现它们的分布有“明显的规律”。这使他们对这些神秘“仙女圈”是白蚁所致的理论提出质疑。

最小的精灵怪圈直径大约5英尺,越往北部,精灵怪圈的直径越大,在安哥拉境内,最大的精灵怪圈直径可达到130英尺。一些精灵怪圈至少可存在75年,甚至数个世纪。精灵怪圈其中一个神秘特征是神秘的低强度磁性,将一个磁铁从怪圈中划过,吸到的磁性颗粒比怪圈之外更多。自上世纪70年代以来,科学家对精灵怪圈的起源持有各种观点:有人认为裸露的怪圈部分可能是一种叫做damarana的大戟属有毒灌木植物释放化学物质所导致的;或者它们是贪婪草白蚁(Hodotermes
mossambicus)的觅食区;或者是草白蚁的化石巢穴;或者是精灵怪圈内部植物被自然发生的辐射或碳氢化合物渗漏杀死的。

2013年9月,克雷默和他的同事美国科罗拉多大学博尔德分校的尼克·巴杰(Nichole
Barger)搜集了仙女圈内外不同深度的泥土样本,分析里面的水和营养物质成分。最后,他们将这些信息以及气候数据,例如季节降雨量和温度,输入电脑模型里,得出这些仙女圈可能是植物之间地下资源竞争的自然结果。

白蚁说再次在“仙女圈”迷中掀起轩然大波。一些批评者称尤尔根斯无法证明“仙女圈”是因白蚁引起的,它们只是恰好迁移到了本来就存在的地下蓄水槽结构处。

据报道,英国每日邮报记者雅克布·托普索在一次私人旅行时意外拍摄到Isle of
Møn附近水域下方神秘“仙女圈”的图片,并在地区出版物DR
Sjælland上发表了一篇相关的文章,随后有关该怪异现象的消息迅速传遍了丹麦的电视频道和新闻报纸。导致众人纷纷猜测这种水下仙女圈形成的原因。

在草丛的阴凉处存在更多的水分,因为草会散发一些湿气,受此影响,在草丛旁阴凉处会有其它草丛生长。同时,草丛根部在地下延伸至各个方向,试图吸取其它的水资源。在健康的植被区,植物根部吸走了所有水分,形成一片规则的不毛之地,在计算机模拟中,这些不毛之地看上去非常像精灵怪圈。

2013年3月,德国汉堡大学的生物学家诺伯特·尤尔根斯(Norbert
Juergens)宣称发现了仙女圈的白蚁理论证据。他在6年内四十多次赴当地研究,发现沙蚁Psammotermes
allocerus殖民地几乎总是位于仙女圈的中央,在那里泥土潮湿度日益增加。他推断称白蚁以草根为食,杀死了吸取泥土水分的植物,随后在干旱季节吸取产生的圆形缺口里的水分,让草无法生长。

“仙女圈”成因:众说纷纭

据报道,这处风景乍看好像点缀着一个又一个雀斑,它就是纳米比亚的大草原覆盖着没有植被的神秘“仙女圈”。几十年来,这些不可思议的神…

今年2月份,朱尔根斯和探险小组同事聚集在纳米比亚首都温特和克,据了解,温特和克仍在摆脱德国二战时期的殖民统治影响,目前这座城市又遭受南非的种族隔离制度的迫害。朱尔根斯和同事在温特和克购买完物资之后,驾驶一辆四驱大篷车离开。当他们从纳米比亚中部向西驶向大西洋方向时,陆地变得越来越干燥。行驶途中,朱尔根斯发现途中景色十分别致,河流干涸,有时会看到织鸟巢穴,以及巨大红色大白蚁丘,就像竖起的拇指。

由于地表没有植物,雨天时土壤可吸收更多水份,且不会蒸发,聚集在地底下,形成类绿洲环境。土壤吸收到的水分会均匀散布,让多年生的草沿着圆圈外围长出来。白蚁不断吃掉圆圈内的草根,不让新植物破坏精心打造的生态圈,也使得这样生态圈能在干旱下维持数十年。

一代又一代科学家对神秘“仙女圈”的成因提出了各种不同的解释,从土地被辐射污染到被病原体、真菌感染,还有人猜测怪圈是被地球内部渗出的有害气体侵袭而导致形成的,还有人认为这里原是有毒大戟属植物生长的地方。据传说,曾有一队16人的沙漠旅人用这种植物的枯枝点燃篝火,导致全体死亡的可怕后果。“仙女圈”究竟是如何来的,众说纷纭,不一而足。

在非洲南部纳米比亚的荒漠草原中,被称为“仙女圈”的神秘裸点在不断形成,然后又在多年后没有任何缘由地消失,如今没有人能给出一个合理的答案。

之后朱尔根斯进一步讲解他的“精灵怪圈解剖理论”,该理论首次发表在2013年出版的《科学》杂志上。在精灵怪圈中心是光秃秃的土壤,围绕其周围的是“多年生植物带”,是由最高、最健康草丛构成的稀薄环状结构,再向外是最厚密的环形健康草丛。在这两层草丛之间是稀疏的草丛,他称之为“基质”。

他们还在一些“仙女圈”中注入氮同位素,以便更好地跟踪水的流向,他们还在周围地下竖起一些直立屏障,以观察阻断地底下储存的水和营养物质之后,是否会对“仙女圈”周边草地的生长产生影响。最后,他们还在少数几个“仙女圈”内洒了一些杀虫剂来对付白蚁。

来自许多研究机构的专家以前表示,白蚁一点一点地啃咬非洲西南部某些草原的草根,致使植被顶梢枯死,制造出一个存水湾。其他理论还有:从地球深处释放出的碳氢化合物杀死植被,继而形成一个圆圈;有人甚至认为它们是由外星人制造的。

此外,还有其它一些关于精灵怪圈的理论,一种理论起源于1952年,是英国博学家阿兰·图灵提出用一个数学框架解释自然界模式。他表示,仅使用几个方程,可以设计出植物叶片的纹理,斑马身体上的条纹,或者豹子身体上的斑点。

神秘的“仙女圈”究竟出自谁之手?我们离揭开这个怪圈之谜究竟还有多远?盖津认同钦克尔的植物生存竞争假说:“我们只是还需要一点时间来证实它。”这也是钦克尔、巴杰和克拉默三人多次现场考察的目的,他们希望最终植物生存竞争理论也许能真正揭开“仙女圈”成因的多个疑团,比如,白蚁可能对于维持“仙女圈”形成后形态的稳固起到某种作用,但这些可能需要数月甚至数年的研究。巴杰说:“我们需要更多的时间来拼凑出‘仙女圈’形成之谜的完整图景,这是一项涉及多个学科的艰巨任务,不是依靠单一的一种理论就能够得出完美答案的。”

通过统计方法,他们发现这些圆圈有规律地分布在辽阔地区上。盖茨因表示:“自然界中出现这样的图案很不寻常。肯定有特别强大的调节力量在起作用。我认为,这是当地植物和植被间竞争水资源造成的。这类似于小树在森林中隔开一段距离以确保得到足够的营养物和水分。”

本科生克莉丝汀·莱姆克负责写她的论文,并帮助在Giribesvlakte区域精灵怪圈中收集蚂蚁巢穴的勘测数据;正在攻读博士学位的费利西塔斯·甘特在两个邻近精灵怪圈处挖掘一条完整的通道,然后细致地刷去沙尘,绘制出白蚁通道。

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