“仙女圈”系植被竞争水资源所致
分类:风俗习惯

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。

纳米比亚“仙女圈”之谜

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...

“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。

纳米比亚这片沙漠荒原位于非洲南部西海岸,是一处人迹罕至的偏远荒野。那些在纳米比亚荒野探险中幸存归来的人,带回了一些扑朔迷离的故事:一望无际的广袤沙海,多个世纪前的古老沉船,还有被沙丘吞噬掉的“鬼城”,但最令人着迷的却是神秘的“仙女圈”。当地传说“仙女圈”是上帝留下的神迹,也有的说它是地下神龙呼出气息留下的灼痕。在一些现代传说中,人们更多听到的是,“仙女圈”是外星人乘坐UFO来地球时的降落点。还有少数人认为,它们只不过是鸵鸟或羚羊的休憩之地。

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。

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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。

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。

“仙女圈”成因:众说纷纭

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。

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。

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。”

经测量,这些“仙女圈”的直径在10到65英尺(约合几米到20米)之间。德国莱比锡市亥姆霍兹环境研究中心的斯蒂芬-盖茨因表示:“尽管科学家几十年来一直试图找到这个问题的答案,但直到今天依然是个谜。”无人知道神秘仙女圈的起源。

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。

钦克尔沿着一丛干枯的草根,铲起一把灼热的橙色沙子,每铲起一勺,众人都在短暂的沉默中,认真寻找着泥块中肉眼几乎看不到的白蚁。钦克尔敏锐的眼睛就像鹰一样,只要发现虫子在蠕动,就会立即将白蚁吸入一根塑料管内,然后放进一个小玻璃瓶中,以便之后在实验室的紫外线灯下仔细探查它们是否吃进了他所洒下的杀虫剂。

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。

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。

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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。”

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长满野草的纳米比亚沙漠中,像这样寸草不生的神秘怪圈多达数百万个,如麻点般洒落在广袤的沙漠中。从空中俯视地面,这片沙漠景观看起来与坑坑洼洼的月球表面十分相似。当地人将这些怪圈称为“仙女圈”。怪圈的直径从2米到12米不等,形成一条横亘2000千米的狭长地带,从安哥拉经过纳米比亚一直延伸到南非。但是,没有人真正知道它们究竟是如何形成的。

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。

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。

对于纳米比亚“仙女圈”成因的猜测和假设,就像这些怪圈本身的盛衰枯荣一样,各种解释此起彼伏,但似乎没有一种解释能够真正站得住脚。钦克尔来这里就是想要找出真正的原因,他想要测试他心中早已有的一个猜想,但这个猜测与白蚁却是毫不相关。

新闻扩展:

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。

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。

丹麦神秘仙女圈疑为水里高浓度毒素所致

最新解释:植物生存竞争导致

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。

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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。

像大多数迷上了“仙女圈”研究人员一样,美国佛罗里达州立大学的昆虫学家沃尔特·钦克尔,最早是以一名旅行者的身份邂逅了“仙女圈”。2005年,他和妻子来到纳米比亚自然保护区参观,那里是“仙女圈”旅游热点区。当时有人问他,是否知道它们的成因。

通过研究环绕怪异圈的泥土,他们了发现高浓度的硫化物,后者对鳗草有毒,能够在白垩质的海底逐渐堆积。当农业污染物渗入水里也会产生这些毒素。

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。

“大多数泥浆在裸露的白垩质海底会被冲刷掉,但正如暴露的山坡上的树木会围困泥土,鳗草植物也会围困泥土,因此这些鳗草植物里会存在高浓度富含硫化物的泥浆。”

在最初的考察之后,钦克尔抽出时间多次重返纳米比亚,努力想要破解这个许多人都倍感兴趣的“仙女圈”之谜。但是每次野外考察都让他产生了更多的疑问。2019年,他在一些“仙女圈”内洒下一些营养物质,通过翻土或设置一些橡皮材料做成的障碍物等,从圈外到圈内,或者从圈内到圈外来改变“仙女圈”的土质和土壤环境,但所有这些实验都没能让“仙女圈”旧貌换新颜,“仙女圈”内依然光秃秃地寸草不生,而“仙女圈”外围的植物仍然继续旺盛生长。

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。

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。

荷马和博勒姆说道:“结果是产生令人惊叹的圆形形状,只有圈的边缘会存活下来,就像地球陆地上的仙女圈。”陆地上的某些仙女圈得益于真菌,但其它的也让科学家们困惑不已,例如在纳米比亚草原发现的仙女圈。饥饿的蚂蚁、渗出的气体和为资源的竞争可能都一定程度的导致了这种仙女圈的出现。

2019年,克拉默和巴杰建立了一个计算机模式,模式显示降雨量多寡是形成“仙女圈”的一个最重要的指标。“仙女圈”最多最密集的地方也是沙漠中最多沙、土壤营养最贫瘠的地方,这些地方每年降雨量只有50~100毫升。据此,克拉默、巴杰和钦克尔三人有了一个新的推测:“仙女圈”是生长在严酷环境下的植物生存竞争导致的结果,这也解释了之前的一些研究发现干旱年份会形成更多的“仙女圈”,而雨水较多的年份里,一些“仙女圈”会消失。

纳米比亚惊现仙女圈 科学家研究证实与沙质土壤有关

植物争夺水分和营养物质的竞争十分激烈,在严酷的生存竞争中,“弱者”的命运是死亡,将更多资源让给了它们周围更强壮的“邻居”,这就导致在旺盛生长的植物中,出现一些草木不生的光秃秃的怪圈。这些地方地表没有植物生长,地底下保存的水分和营养可为沿“仙女圈”周围的植物提供更多资源,令它们生长得更好。通常在最后一次降雨后,这些地下资源可保存8~11个月之久。

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。

而且由于“仙女圈”里的地表面没有植物生长,表层沙土变得十分干燥,就像盖在水桶上的一面盖子。这也解释了为什么尽管“仙女圈”内有着丰富的地下水资源,种下去的植物种子却仍然无法扎根成活的原因。渐渐这种生长机制稳固下来,形成一种圈状结构,一种可令生存竞争最小化的结构。其实,植物生存竞争的这种模式在其他地方也有发现,如尼日尔的“条状怪圈”、乍得的“点状怪圈”,以及苏丹的“带状怪圈”等,所有这些奇特的怪圈现象无一例外都发生在干燥缺水的沙地与水分充足的草地或灌木林地相接的地方。

在怪圈形成后的短时间内,高大的草长在怪圈周围,更加凸显出裸露面积。

这是一个很说得通的解释。但要让那些对“仙女圈”感兴趣的铁杆粉丝们相信这个解释,仅靠计算机模式的模拟猜测是远远不够的。他们中许多人并不愿意轻易放弃自己所设想的“仙女圈”成因的推测和解释。

据国外媒体报道,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。虽然这些奇怪的图案呈现的新面孔还不能被揭开神秘面纱,但目前至少能揭示的是,最大的神秘怪圈可以持续一生。

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。

根据PLoS One杂志近日公布的一项研究,小“仙女圈”的平均“年龄”为24岁,而较大的“仙女圈”可能存活长达75年时间。尽管如此,该项研究在一定程度上揭示了小怪圈形成、坚持,然后在几十年后慢慢消失的原因。

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。”

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。

“仙女圈研讨会”:白蚁说再次登场

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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。

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。

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白蚁与“仙女圈”之间的关系在一些杂志和网络论坛上引起了热烈的讨论和争论。纳米比亚纳米布兰德自然保护区负责人尼尔斯·奥丹达尔发现这是一个让持不同观点的各方进行交流的好机会,于是组织举办了首届“仙女圈研讨会”,正巧这时钦克尔三人也正好来到纳米比亚。在一个温暖的早晨,35位与会者聚集在一个由车库改装成的会议室里,开展了激烈的讨论。

南非癌症研究协会负责人卡尔·阿尔伯特提出了第三种假设,他认为“仙女圈”内的植物是被来自地下深处的有害气体杀死的,他对“仙女圈”里收集到的死去植物根系进行了分析,从中分离出他的研究小组无法鉴别的四种分子。南非比勒陀利亚大学的另一个研究小组也得出了同样的假设,并分离出了几种“仙女圈”里独有的化合物,但阿尔伯特坦承认他的假设并未能解开“仙女圈”之谜。他说:“我们并不清楚,这些奇特的分子究竟是因还是果。”

德国环境研究中心的生态学家斯蒂芬·盖津通过空中拍摄的数十平方千米范围地景的图片显示,“仙女圈”呈现规则的六边形,与蜜蜂的蜂房极为相似。从地底下渗出的有害气体也有可能会杀死地面植物,但如果从空中俯视观察,形成的形状应是不规则的。另外,盖津还指出,干旱环境中社会性昆虫的活动导致的怪圈也是不规则的。

认同尤尔根斯观点的在人数上显然处于劣势,尤尔根本来没打算发言,但在看了放在车上的在附近“仙女圈”里收集到的大量白蚁巢后,他还是作了一个即兴发言。他在发言中概述了他的一些观点,如:“仙女圈”是如何因白蚁蚁后的行为而导致形成的;“仙女圈”中经常会发现大量白蚁,白蚁通过啃咬植物根系和分泌有害气体杀死“仙女圈”中的草等。

尤尔根斯和他的研究生还展示了一些新的动植物种类史数据,数据表明,沙白蚁实际上是由六种截然不同种类的白蚁构成的,而不是一种,这也是为什么在除了“仙女圈”之外的其他地方也发现它们存在的原因。尤尔根斯认为不同种类的沙白蚁会“制造”出不同种类的“仙女圈”,而生活在纳米比亚沙漠东部的沙白蚁却根本不会“制造”出任何“仙女圈”来。他还根据空中俯视和地面观察的结果,提出“仙女圈”的“寿命周期”要比钦克尔之前估计的长得多:可能长达数百年甚至数千年。

最终的谜底:让时间来证明

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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。”

早上8点,纳米比亚沙漠中的阳光已经十分强烈。钦克尔的三人考察团队装备了可以让他们长时间跪伏在炙热沙土上考察研究的装备,价值数千美元的装备可以让他们在这片酷热的沙漠中坚持几个月。对于最终寻找到“仙女圈”之谜的确切答案,他们充满了信心和希冀。

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