解讀仙女圈之謎

在距離海岸80～140千米的非洲納米布沙漠中，有數(shù)百萬個被稱為“仙女圈”的圓形干燥地貌。它們每個的直徑都為2～11米，分布在方圓十余千米范圍內(nèi)。

過去近50年來，科學(xué)家對仙女圈的成因一直不解，但他們推測：仙女圈的“創(chuàng)造者”要么是白蟻，要么是植物本身。但究竟是誰呢？最近，一個科學(xué)團隊對此進行了專門的探索。

并非白蟻所為

科學(xué)家探測仙女圈

白蟻是結(jié)群分布于世界各地的一種小昆蟲，它們常被認為會造成草類死亡。但到底是不是它們造就了仙女圈呢？為了回答這個問題，科學(xué)家仔細調(diào)查了從雨季（雨季會激發(fā)草的生長）開始到雨季結(jié)束期間仙女圈內(nèi)外草類死亡的情況。此外，科學(xué)家還在仙女圈內(nèi)外安裝了土壤濕度感應(yīng)器，從2020年旱季開始到2022年雨季結(jié)束期間，每30分鐘記錄一次土壤中的水含量。由此，他們精準記錄了仙女圈周圍的新生草怎樣影響仙女圈內(nèi)外的土壤含水量。與此同時，他們還調(diào)查了整個納米布沙漠中10個地區(qū)的多個仙女圈外部及各個仙女圈之間的水滲透情況。

調(diào)查數(shù)據(jù)表明，在降雨后大約10天，仙女圈內(nèi)部的草已經(jīng)開始死亡，圈內(nèi)大部分地方?jīng)]有新草萌生。雨季開始后第20天，仙女圈內(nèi)的草完全死亡，草色變黃，而仙女圈周圍的草全都青青的。科學(xué)家對比仙女圈內(nèi)的草根和圈外的草根，發(fā)現(xiàn)前者不比后者短，甚至比后者長。這說明仙女圈內(nèi)的草拼命想汲取水分。此外，科學(xué)家沒有發(fā)現(xiàn)白蟻吃草根的任何跡象。到了雨季開始后五六十天時，死草根部的損傷才更明顯。

科學(xué)家由此得出結(jié)論：仙女圈內(nèi)大部分區(qū)域中草的突然消失不可能是由白蟻造成的，因為這些區(qū)域的生物量根本不足以養(yǎng)活大群白蟻；更重要的是，這些草是在雨季后突然死亡的，并且草的根部沒有被白蟻啃食的任何跡象，因此能證明白蟻不是仙女圈的“締造者”。

仙女圈內(nèi)死草發(fā)黃，但其根不比圈外綠草的根短，甚至更長。此外，沒有任何跡象表明仙女圈內(nèi)的草其根部被白蟻啃食

草也是“工程師”

當科學(xué)家分析土壤含水量數(shù)據(jù)時，他們發(fā)現(xiàn)：在雨季之初，仙女圈內(nèi)外的土壤含水量下降都很慢，此時并無新生草；而當仙女圈周圍長滿新草后，雨季后仙女圈內(nèi)外的土壤含水量下降都很快，但奇怪的是，在仙女圈內(nèi)部幾乎沒有草來汲取水分。換句話說，一種很大的可能性是，仙女圈周圍的草，尤其是新生草剝奪了原本屬于仙女圈內(nèi)的草可以汲取的水，從而加速、甚至直接導(dǎo)致了仙女圈內(nèi)草的死亡，仙女圈由此逐漸變大。

近觀仙女圈

多種環(huán)境中都可能出現(xiàn)仙女圈

科學(xué)家解釋說，這并非意味著仙女圈周圍的草“自私自利”。事實上，在納米布沙漠中氣候炎熱，草類一直通過蒸騰作用失水。因此，草類在自己根部周圍土壤中創(chuàng)造潮濕的環(huán)境，讓自己能得到水。這一最新研究結(jié)果與之前一些研究結(jié)果是一致的：在一些沙漠地帶，水在土壤中的傳播很快，哪怕距離數(shù)米，土壤中的水在水平方向的傳播依然有很高的效率。通過形成間隔有序的仙女圈，草類其實相當于生態(tài)系統(tǒng)的“工程師”：它們不僅“締造”仙女圈，而且從植被間隙的水源中直接受益。

事實上，在全球其他多個干旱地帶，科學(xué)家都發(fā)現(xiàn)了類似仙女圈這樣能自我調(diào)節(jié)的植被結(jié)構(gòu)。在這些地方，除了形成像仙女圈這樣規(guī)整的幾何圖案地貌，植物別無他法來生存。也就是說，雖然仙女圈中的草死了，但保全了草類的集體生存。

當然，這項新研究還不能說已經(jīng)完全破解了仙女圈之謎，而只能說更進一步對這個奧秘進行了解讀。例如，地下草根之間的土壤空隙與仙女圈之間的對應(yīng)關(guān)系依然不明。但在全球變暖這一大背景之下，這項新研究尤其有助于科學(xué)家了解類似的生態(tài)系統(tǒng)，畢竟，能自我調(diào)節(jié)的植物才能更好地抵御由干旱引起的負面效應(yīng)。

從空中看仙女圈