Сказочный круг (формирование засушливой травы)
Сказочные круги представляют собой круглые участки земли, лишенные растений, диаметром от 2 до 12 метров (от 7 до 39 футов), часто окруженные кольцом стимулированного роста травы. Они встречаются на засушливых лугах пустыни Намиб в западной части Южной Африки и в части Пилбары в Западной Австралии . Исследования выдвинули различные гипотезы об их происхождении, но ни одна из них не доказала окончательно, как они образуются. Теории включают деятельность различных типов термитов или последствия особенностей растительности, которые естественным образом возникают в результате конкуренции между травами.
На языках аборигенных австралийских народов, населяющих Пилбару, они известны как линьджи ( язык манджилыджарра ) или минкирри ( язык варлпири ).
Расположение
[ редактировать ]До 2014 года было известно, что это явление встречается только на засушливых лугах пустыни Намиб в западной части Южной Африки , особенно распространено в Намибии . В том же году экологи были предупреждены о подобных кольцах растительности за пределами Африки, в части Пилбары в Западной Австралии. [ 1 ] [ 2 ]
В Африке круги образуют полосу, лежащую примерно в 160 километрах (100 миль) вглубь страны и простирающуюся на юг от Анголы примерно на 2400 километров (1500 миль) до северо-западной Капской провинции Южной Африки. В основном это отдаленный и негостеприимный [ 3 ] области, большая часть которой находится более чем в ста километрах от ближайшей деревни. [ 4 ] Круги были признаны и неофициально отмечены на протяжении многих лет, впервые они были упомянуты в технической литературе в 1920-х годах. [ 5 ] и периодически после этого [ 6 ] с увеличением интенсивности обучения в последней четверти 20 века. [ 7 ]
В 2014 году сказочные круги были впервые обнаружены за пределами Африки, в 15 км (9,3 мили) от города Ньюман , в регионе Пилбара в Западной Австралии. Австралийский инженер-эколог Бронвин Белл вместе со Стефаном Гетцином из Центра экологических исследований имени Гельмгольца в 2016 году опубликовали статью, дающую новое представление о возможной причине образования волшебных кругов. [ 2 ] [ 8 ]
Примеры можно найти по адресу 24°57′S 15°56′E / 24.95°S 15.93°E (Namibia) and 23 ° 27'ю.ш., 119 ° 51' в.д. / 23,45 ° ю.ш., 119,85 ° в.д. (Западная Австралия)
Описание
[ редактировать ]Сказочные круги обычно возникают в моновидовой травянистой растительности, где условия особенно засушливы. Сопутствующие травы обычно относятся к роду Stipagrostis . Исследования показывают, что эти круги проходят жизненный цикл от 30 до 60 лет. Они становятся заметными при диаметре около 2 метров (6 футов 7 дюймов), достигая максимального диаметра около 12 метров (39 футов). [ 9 ] после чего они созревают и «умирают», подвергаясь инвазии, главным образом травами . [ 10 ]
На языках народов Марту и Варлпири Западной Австралии [ 11 ] круги фей известны как «линийджи» на языке манджилыджарра и «мингкирри» на языке варлпири . [ 12 ] Но с научной точки зрения термитники линьджи — это обычные пробелы в растительности. [ 13 ] а не настоящие сказочные круги. [ 14 ]
Теории формирования
[ редактировать ]Как и хьювелтье в Южной Африке и курганы Мима в США, причина появления волшебных кругов долгое время оставалась загадкой, и расследование оказалось непростым. [ нужна ссылка ] Сказочные круги в Намибии могут создаваться иначе, чем в Австралии, потому что они формируются на песке, а не на глине . [ 15 ]
В 2004 году ботаник из Университета Претории Гретель ван Ройен отвергла предположения об активности термитов, радиоактивной почве и растительных токсинах. [ 3 ] В 2008 году Анжелика Жубер предположила, что остаточные растительные токсины, оставшиеся в почве после гибели растений Euphorbia damarana, могут быть причиной бесплодия внутренней части кругов. [ 7 ]
В 2012 году Юджин Молл предположил, термитов виды Baucaliotermes hainsei и Psammotermes allocerus что создателями этих кругов являются . Было обнаружено, что все кольца содержат отпечатки термитов, а радиолокационные исследования показывают, что под волшебными кругами находится влажный слой почвы. [ 10 ]
В 2013 году эту теорию поддержал Норберт Юргенс. Юргенс обнаружил доказательства того, что песчаный термит Psammotermes allocerus создает местную экосистему, которая получает прибыль и способствует созданию сказочного круга. [ 16 ] [ 17 ] Песчаный термит обнаруживался в 80-100% кругов, в 100% вновь образовавшихся кругов, [ 16 ] и был единственным насекомым, обитавшим в ареале этого явления. Песчаные термиты создают сказочный круг, поедая растительность и зарываясь в почву, образуя кольцо. Бесплодный круг позволяет воде просачиваться сквозь песчаную почву и накапливаться под землей, позволяя почве оставаться влажной даже в самых засушливых условиях. Росту травы вокруг круга способствует накопленная почвенная вода, а термиты, в свою очередь, питаются травой, медленно увеличивая диаметр круга. Такое поведение Psammotermes allocerus равнозначно созданию локальной экосистемы, аналогичному поведению обыкновенного бобра . [ 4 ]
Уолтер Р. Чинкель , биолог из Университета штата Флорида , который также исследовал круги фей, заметил, что Юргенс «допустил распространенную научную ошибку, спутав корреляцию (даже очень сильную корреляцию) с причинно-следственной связью». [ 17 ] искал термитов-уборщиков . Ранее Чинкель безуспешно [ 17 ] [ 18 ] Юргенс ответил, что песчаные термиты отличаются от термитов-жнецов и живут глубоко под кругом; они не создают насыпей и гнезд над землей и не оставляют следов на песке. [ 17 ] В этом отношении песчаный термит необычайно неприметен в своей деятельности.
Остаются нерешенными вопросы о почве в центре круга, препятствующей росту растений, и о взаимодействии других видов в сказочном круге, поскольку они связаны с местной экосистемой . [ 4 ] Мудрость, полученная примерно столетие назад, отмечала, что «хеувелтье» аномально богаты питательными веществами для растений, что поднимает вопрос о том, сколько действительно разных типов или обстоятельств кругов или хеувелтье может быть. [ 5 ] [ 6 ]
Позже в 2013 году Майкл Крамер и Николь Баргер предположили, что круги являются следствием структуры растительности, которая естественным образом возникла в результате конкуренции между травами. [ 19 ] Они исследовали условия, при которых возникают сказочные круги, и обнаружили, что сказочные круги отрицательно коррелируют с осадками и питанием почвы. Это наблюдение согласуется с тем, что причиной появления кругов является конкуренция за ресурсы. Травянистые ландшафты со смесью трав могут привести к образованию бесплодных участков из-за подземной конкуренции между различными типами трав. Участки сохраняются, потому что они образуют резервуар питательных веществ для более высоких трав на периферии и, возможно, из-за активности термитов, как в теории, приведенной выше. Используя данные о количестве осадков, биомассе и сезонности температуры, они могут с высокой точностью предсказать наличие или отсутствие волшебных кругов в регионе. По словам Уолтера Чинкеля, эта теория объясняет все характеристики волшебных кругов, включая наличие видов высокой травы. [ 20 ] Другая недавняя работа рассматривала взаимодействующие комбинации эффектов формирования паттернов, вызванных как животными, так и растительностью, как потенциальное объединяющее теоретическое объяснение феномена сказочного круга. [ 21 ]
Теория об австралийских волшебных кругах 2015 года предполагает, что различные модели растительности являются следствием конкуренции на уровне популяции за дефицит воды, поскольку растения «организуются», чтобы максимизировать доступ к дефицитным ресурсам. Круглые бесплодные участки улавливают воду, которая затем стекает к внешним краям кольца. Больше доступной воды увеличивает биомассу и корни, что приводит к тому, что почва становится более рыхлой. Менее плотная почва позволяет большему количеству воды проникать и питать растительность, создавая петлю обратной связи, поддерживающую растения на краю круга. [ 22 ] Это подтверждают полевые наблюдения, проведенные Суджитом Рави, Ликсином Вангом и их коллегами с использованием измерений влажности почвы, размера частиц почвы и инфильтрации почвенной воды в Намибии в 2015 и 2016 годах. [ 23 ]
объяснение с использованием гидрологических обратных связей и механизма Тьюринга . В 2021 году в качестве причины закономерностей в Австралии было предложено [ 24 ] [ 15 ]
В 2022 году было опубликовано исследование, в котором проверялась теория термитов и теория самоорганизации растений в Намибии путем раскопок сотен трав внутри и вокруг волшебных кругов. [ 25 ] Исследование показало, что травы внутри волшебных кругов погибли из-за стресса, связанного с водой, но не из-за травоядности корней термитов, потому что корни изначально были неповрежденными и такими же длинными или даже длиннее, чем корни жизненно важных трав снаружи. [ 26 ] Несколько исследователей волшебного круга заявили, что «новое исследование «убедительно» показало, что термиты не являются фактором». [ 27 ]
В феврале 2023 года в качестве возможной причины впадин были идентифицированы слабые сквозь горные просачивания водорода породы . через разломы, трещины и диффузию , любящие водород Один исследователь предположил, что « микробы », могут потреблять все остальные питательные вещества в почве. [ 28 ]
Австралийское межкультурное исследование, опубликованное в апреле 2023 года с участием местных народов марту и их традиционных знаний об этом явлении, выявило гнезда на тротуаре, занятые дрепанотермами ( австралийскими термитами-сборщиками ). Исследование показало, что круги могли быть созданы в плейстоцене (более 12 000 лет назад), и что термиты жили в них и продолжали их строить. Аборигены жили на австралийском континенте на протяжении 65 000 лет и накопили глубокие знания, передающиеся через устные традиции . [ 11 ] [ 12 ] Однако это исследование не объяснило реальный механизм, вызывающий появление кругов австралийских фей. [ 14 ] Детальное исследование конкретных австралийских сказочных кругов, проведенное в период с 2014 по 2019 год, показало, что пробелы в голой почве вызваны абиотическим выветриванием поверхности почвы, что приводит к образованию глинистых корок и торможению роста травы внутри кругов. [ 8 ] [ 24 ] [ 29 ]
Рождение и смерть
[ редактировать ]Одним из интересных явлений волшебных кругов является их «рождение и смерть», то есть их появление и исчезновение с течением времени. [ 18 ] [ 19 ] [ 30 ] В некоторых случаях круги фей исчезали в течение 10 лет или меньше, в то время как другие круги фей могли существовать веками. Эти рождения и смерти, происходящие в течение длительного периода времени, могут привести к смене режима , например, к опустыниванию этой экосистемы. [ 31 ] [ 32 ] Это означает, что эти события могут свидетельствовать о масштабной трансформации этого ландшафта, так что наблюдение за рождением сказочных кругов свидетельствует о происходящем постепенном процессе опустынивания. [ 31 ] Ученые попытались проверить, может ли такое рождение или смерть произойти в результате вмешательства, например, путем изменения количества воды в системе. [ 30 ] .Это, в свою очередь, потенциально может помочь определить истинную причину появления волшебных кругов. [ 31 ]
Мифы
[ редактировать ]В устных мифах народа химба из региона Кунене на севере Намибии говорится, что эти бесплодные участки были созданы богами, духами и/или природными божествами. [ 10 ] региона Бушмены традиционно приписывали им духовные и магические силы. [ 3 ] Из конкретных верований народ химба отмечает, что их первоначальный предок Мукуру был ответственен за создание волшебных кругов или что они были следами богов. [ 17 ]
Другой миф, распространяемый некоторыми гидами в Намибии, заключается в том, что круги образуются драконом в земле и что его ядовитое дыхание убивает растительность. [ 17 ]
Использовать
[ редактировать ]Народ Химба использует круги фей в своем сельском хозяйстве. Поскольку круги фей поддерживают траву на бесплодной земле, они обеспечивают пастбища. [ 17 ] Иногда вокруг кругов возводят временные деревянные заборы, чтобы загонять молодняк для защиты на ночь от хищников. [ 17 ]
См. также
[ редактировать ]- СМИ, связанные с кругами фей, на Викискладе?
- Фея кольцо
- Лесное кольцо
- Годотермитиды
- Креозотовые втулки
- Список нерешенных проблем биологии
- Узоры в природе
- Тигровый куст
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Загадка «волшебных кругов» Намибии » . Новости Би-би-си . 31 марта 2004 года . Проверено 4 апреля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Салливан, Рэйчел (15 марта 2016 г.). «Редкие «волшебные круги» обнаружены недалеко от Ньюмана в Западной Австралии» . Новости АВС . Австралийская радиовещательная корпорация . Проверено 15 марта 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Пинкстоун, Джо (30 июля 2020 г.). « Сказочные круги Африки ставят в тупик ученых» . Телеграф . Проверено 4 апреля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Создавая «волшебные круги», термиты создают свою собственную экосистему» . Арс Техника. 31 марта 2013 года . Проверено 1 апреля 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б Стелленбошский университет (1928). Анналы - Стелленбосский университет: Серия А.
- ^ Перейти обратно: а б Ч. Р. Ван дер Мерве (1941). Почвенные группы и подгруппы Южной Африки . Правительственный принтер.
- ^ Перейти обратно: а б Исследование избранных биотических и абиотических факторов поддержания «волшебных кругов» (бесплодных участков) в Южной Африке.
- ^ Перейти обратно: а б Гетцин, Стефан; Белл, Бронвин (9 марта 2016 г.). «Обнаружение волшебных кругов в Австралии подтверждает теорию самоорганизации» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (13). Пресс Highwire: 3551–3556. Бибкод : 2016PNAS..113.3551G . дои : 10.1073/pnas.1522130113 . ПМЦ 4822591 . ПМИД 26976567 .
- ^ Нувер, Рэйчел (28 июня 2012 г.). «Таинственные круги фей «живы» » . Проводной . Проверено 30 июня 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Ньюгуна, Ванджа (27 ноября 2012 г.). «Сказочные кольца – загадочные особенности Намибии» . Намибийский . Архивировано из оригинала 21 февраля 2013 года.
- ^ Перейти обратно: а б Анджелони, Алиса (4 апреля 2023 г.). «Знания коренных народов побуждают ученых обнаруживать «волшебные круги», связанные с термитами» . ABC News (Австралия) . Проверено 4 апреля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Уолш, Фиона; Биду, Глэдис Каримарра; Биду, Нгамару Каримарра; Эванс, Теодор А.; и др. (3 апреля 2023 г.). «Знания первых народов привели ученых к выводу, что в Австралии связаны «волшебные круги» и линьджи термитов» . Экология и эволюция природы . 7 (4). Издательская группа «Природа»: 610–622. Бибкод : 2023NatEE...7..610W . дои : 10.1038/s41559-023-01994-1 . ISSN 2397-334X . ПМЦ 10089917 . ПМИД 37012380 .
- ^ Гетцин, Стефан; Ижак, Хези; Чинкель, Уолтер Р. (ноябрь 2021 г.). де Белло, Франческо (ред.). «Определение «волшебных кругов» и чем они отличаются от других распространенных растительных просветов и растительных колец» . Журнал науки о растительности . 32 (6). Бибкод : 2021JVegS..32E3092G . дои : 10.1111/jvs.13092 . ISSN 1100-9233 .
- ^ Перейти обратно: а б Гетцин, Стивен; Исаак, Хези; Муньос-Рохас, Мириам; Эриксон, Тодд Э. (2 января 2024 г.). «Австралийские сказочные круги и линии термитов вызваны разными механизмами» . Экология и эволюция природы . дои : 10.1038/ s41559-023-02225-3 ISSN 2397-334X . S2CID 266744561 .
- ^ Перейти обратно: а б Мачемер, Тереза. «Волшебная математика за «волшебными кругами» » . Смитсоновский журнал . Проверено 25 декабря 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Юргенс, Норберт (29 марта 2013 г.). «Биологические основы волшебных кругов пустыни Намиб» . Наука . 339 (6127): 1618–1621. Бибкод : 2013Sci...339.1618J . дои : 10.1126/science.1222999 . ПМИД 23539605 . S2CID 206541797 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Уилфорд, Джон Ноубл (28 марта 2013 г.). «Тайна Африканского круга раскрыта? Может быть, это жевание» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Перейти обратно: а б Чинкель, МЫ (2012). «Жизненный цикл и продолжительность жизни намибийских волшебных кругов» . ПЛОС ОДИН . 7 (6). Plos.org: e38056. Бибкод : 2012PLoSO...738056T . дои : 10.1371/journal.pone.0038056 . ПМЦ 3384657 . ПМИД 22761663 .
- ^ Перейти обратно: а б Крамер, Майкл; Николь Баргер (15 августа 2013 г.). «Являются ли намибийские «волшебные круги» следствием самоорганизующегося пространственного формирования растительности» . ПЛОС ОДИН . 8. 8 (8): е70876. Бибкод : 2013PLoSO...870876C . дои : 10.1371/journal.pone.0070876 . ПМЦ 3744476 . ПМИД 23976962 .
- ^ Кастро, Джозеф (4 сентября 2013 г.). «Таинственные «волшебные круги» в африканской пустыне получили новое объяснение» . наука о жизни .
- ^ Тарница, Корина Э.; и др. (2017). «Теоретическая основа многомасштабных регулярных моделей растительности» . Природа . 541 (7637): 398–401. Бибкод : 2017Natur.541..398T . дои : 10.1038/nature20801 . ПМИД 28102267 . S2CID 205252942 .
- ^ Палмер, Джейн (14 марта 2015 г.). «Таинственные сказочные круги обнаружены в пустыне Австралии» . Новый учёный . Рид Бизнес Информация Лтд . Проверено 15 марта 2016 г.
- ^ Рави, Суджит; Ван, Ликсин; Касеке, Кудзай; Илья, Буйневич; Евгений, Марэ (2017). «Экогидрологические взаимодействия внутри «волшебных кругов» в пустыне Намиб: новый взгляд на гипотезу самоорганизации» . Журнал геофизических исследований: Биогеонауки . 122 (2): 405–414. Бибкод : 2017JGRG..122..405R . дои : 10.1002/2016JG003604 . hdl : 20.500.12613/7147 .
- ^ Перейти обратно: а б Гетцин, Стефан; Эриксон, Тодд Э.; Ижак, Хези; Муньос-Рохас, Мириам; Хут, Андреас; Виганд, Керстин (январь 2021 г.). Швиннинг, Сьюзен (ред.). «Соединяя экологию и физику: австралийские волшебные круги восстанавливаются, следуя модельным предположениям об экогидрологических обратных связях» . Журнал экологии . 109 (1): 399–416. Бибкод : 2021JEcol.109..399G . дои : 10.1111/1365-2745.13493 . ISSN 0022-0477 . S2CID 224978601 .
- ^ Гетцин, Стефан; Хольх, Зёнке; Ижак, Хези; Виганд, Керстин (1 декабря 2022 г.). «Сказочные круги в Намибии возникают из-за водного стресса растений, а не травоядных термитов» . Перспективы экологии, эволюции и систематики растений . 57 : 125698. doi : 10.1016/j.ppees.2022.125698 . ISSN 1433-8319 . S2CID 253057435 .
- ^ «Сказочные круги – все факты о природном явлении» . СКАЗОЧНЫЕ КРУГИ . Проверено 13 января 2024 г.
- ^ Нувер, Рэйчел (1 ноября 2022 г.). «В поисках разгадки тайны «Сказочного круга» уволен один подозреваемый» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 13 января 2024 г.
- ^ Хэнд, Эрик (16 февраля 2023 г.). «Скрытый водород. Есть ли на Земле огромные запасы возобновляемого, безуглеродного топлива?» . Наука . 379 (6633). дои : 10.1126/science.adh1460 .
- ^ Гетцин, Стефан; Ижак, Хези; Муньос-Рохас, Мириам; Виганд, Керстин; Эриксон, Тодд Э. (февраль 2019 г.). «Многомасштабное исследование кругов австралийских фей с использованием раскопок почвы и анализа изображений с помощью дронов» . Экосфера . 10 (2). дои : 10.1002/ecs2.2620 . ISSN 2150-8925 .
- ^ Перейти обратно: а б Чинкель, Уолтер Р. (28 октября 2015 г.). Певец, Эндрю С. (ред.). «Эксперименты по проверке причин возникновения намибийских волшебных кругов» . ПЛОС ОДИН . 10 (10): e0140099. Бибкод : 2015PLoSO..1040099T . дои : 10.1371/journal.pone.0140099 . ISSN 1932-6203 . ПМК 4625006 . ПМИД 26510015 .
- ^ Перейти обратно: а б с Зельник, Юваль Р.; Мерон, Эхуд; Бел, Голаны (6 октября 2015 г.). «Постепенная смена режима в волшебных кругах» . Труды Национальной академии наук . 112 (40): 12327–12331. arXiv : 1703.00732 . Бибкод : 2015PNAS..11212327Z . дои : 10.1073/pnas.1504289112 . ISSN 0027-8424 . ПМК 4603475 . ПМИД 26362787 .
- ^ Гетцин, Стефан; Виганд, Керстин; Виганд, Торстен; Ижак, Хези; фон Харденберг, Йост; Мерон, Эхуд (январь 2015 г.). «Принятие пространственной перспективы для изучения загадочных сказочных кругов Намибии» . Экография . 38 (1): 1–11. Бибкод : 2015Экогр..38....1Г . дои : 10.1111/ecog.00911 . ISSN 0906-7590 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Альварес, Аманда (27 июня 2012 г.). «Ученый использует спутники для изучения кругов в африканской пустыне» . Журнал Сентинел .