På visse steder ser den namibiske sletten ut som en scene fra en Dr. Seuss-bok - store sirkler med jevnlig avstand prikker et ellers gresskledd landskap, hvor den røde skitten lyser som et fyrtårn mot de bleke tuftene av gresset. Gjett om hvordan disse bisarre formasjonene kom til å være alt fra praktisk til fantasifullt: underjordisk gass, termitter, stråling, drager og giganter.
Relatert innhold
- Mystiske "fe" -kretser deler kvaliteter med menneskelig hud
- Verden er full av sirkler
Merkelig kalt fe-sirkler hadde de rare formene bare blitt oppdaget i Namibia - til nå. Denne uken rapporterer forskere om utseendet omtrent 6200 kilometer unna i det øde utlandet i Vest-Australia. Funnet hjelper allerede forskere med å erte gjennom mysteriet bak disse naturlige mønstrene.
Forskere fra mange felt har tidligere taklet det forvirrende spørsmålet ved hjelp av matematikk, biologi, økologi og entomologi. Nylig har debatten slått seg sammen med to teorier: Enten drepte termitter ringer av planter ved å knaske på røttene sine, eller så var gresset selvorganisert for best å utnytte ressursene i det tøffe ørkenlandskapet.
Oppdagelsen av fe-sirkler i Australia, beskrevet denne uken i Proceedings of the National Academy of Sciences, har nå laget som lener seg sterkt mot svaret fra egenorganisasjon.
"Vann er begrenset, og fordi vann er begrenset, kan det ikke opprettholde en kontinuerlig vegetasjonsdekning, " forklarer hovedforfatter Stephan Getzin ved Helmholtz Center for Environmental Research - UFZ i Tyskland. Så "vi har hull og andre mønstre som labyrinter og striper eller flekker."
I 2014 hadde Getzin forfatter for et papir om den overraskende regelmessige avstanden i namibiske kretser, og argumenterte for teorien om ressurskonkurranse. Denne artikkelen fanget oppmerksomheten til Bronwyn Bell, en miljøsjef for det australske gruveselskapet Rio Tinto, som merket den påfallende likheten mellom noen lokale formasjoner og kontaktet forskeren.
Tre dager senere hadde jeg i brevboksen min noe som så identisk ut med de namibiske fe-kretsene, sier Getzin. "Vi kunne ikke tro det - eventyrkretsene i Namibia er ment å være de eneste i verden."
Dette arial-utsnittet av den australske utmarken viser sameksistens av store nakne jordlapper, noen labyrintiske mønstre og fe-sirkler, som alle kan være et resultat av bratt konkurranse om vann i et tørt landskap. (Kevin Sanders) Denne arial-utsikten over vestlige Australia-gressene viser klare hull i den selvorganiserende vegetasjonen. (Kevin Sanders) Fairy sirkler flekker landskapet i nærheten av byen Newman, Australia. (Stephan Getzin) De australske fe-kretsene spredte seg jevnt over landskapet og lå i et sekskantmønster - en ledetråd til hvordan de dannes. (Kevin Sanders) Vegetasjonen dannes ikke nødvendigvis alltid i de jevnaldrende fe-kretsene. Gressene på denne lappen er ordnet i en labyrintformasjon. (Stephan Getzin) Denne nye fe-sirkelen er ennå ikke fullt utviklet, med noen få tupper med gress som fortsatt senter senterringen. (Stephan Getzin) Australske fe-sirkler har en gjennomsnittlig diameter på omtrent 13 fot, men kan overstige 23 fot. (Stephan Getzin) De svake sporene fra en fe-sirkel forblir synlige etter at en brann brant bort det meste av gresset. (Stephan Getzin)Han samlet et team av kolleger for å ta turen til utmarken og undersøke sirklene fra bakken og fra luften. Alt de så foreslo at de australske formene ligner veldig på namibiske fettere. Selv om de australske sirklene varierer i størrelse, er ringene i gjennomsnitt nesten store nok til å passe til en minivan. Og i både Namibia og Australia omgir en tykk ring av vegetasjon den sentrale skittplasteren, med stubby planter som vokser mellom sirklene.
Sirklene sprer seg over landskapet i et ekstremt vanlig sekskantet mønster - "som en honningkakeavstand i bier, " sier Getzin - med omtrent 30 fot skille mellom ringene. Romlige analyser bekrefter hva forskerne hadde gjettet fra bilder: Distribusjonen av sirklene i Australia er veldig lik den i Namibia.
Det viktigste er at den australske sirkulasjonsordningen ikke korrelerer med termittaktivitet, konstaterer han. I stedet samsvarer den tett med en modell som simulerer virkningene av vannbegrensning i et tørt landskap, alt peker mot egenorganisering av plantene på grunn av konkurranse.
Alan Turing introduserte ideen om egenorganisering på 1950-tallet for å beskrive morfogenese - prosessen som driver enkle celler til å organisere seg i mer komplekse skapninger ved å spesialisere seg i forskjellige celletyper med spesifikke funksjoner. På samme måte kan småskala prosesser i et økosystem som konkurranse om vann føre til storstilt organisering og mønstre, argumenterer Getzin og teamet hans.
Mens ingen har sporet en ny sirkel som den danner, har biologen Walter Tschinkel fra Florida State University noen ideer basert på sine studier av sirkler i forskjellige dannelsesstadier: "Slik jeg ser på det, det er som å tørke gjørme, " sa han forklarer. Når vann er begrenset, blir væsken trukket bort i alle retninger, og uunngåelig etterlater noen flekker så tørre at ingenting kan vokse.
Derfra kan de lokale prosessene avvike noe - som vi ser med de nye fe-kretsene. I Namibia dannes sirklene i sandjord, der vann lett renner under jorden. Men den nakne australske jorda er et tykt leirrik materiale, og vann har ikke en sjanse til å sive ned i bakken med mindre planter allerede har hullet gjennom tøff skitt som små luftere.
Getzin og teamet hans antyder at når det regner, vil vannbassenger til kantene av eventuelle etablerte hull i vegetasjonen, rett til plantenes ventende røtter i spalten. Disse kantplantene vokser seg større og legger ned flere røtter for å samle enda mer vann. Det betyr at disse plantene trekker ressursene fra naboene, begrenser veksten og driver det sirkulære mønsteret med bom og byste.
"Vi må imidlertid huske på at sammenhengen mellom en beregnet modellutgang og et naturlig mønster fremdeles ikke er bevis på årsakssammenheng, uansett hvor fint modellutgangen etterligner naturen, " skriver Tschinkel i en e-post.
Det neste trinnet ville være å etterligne veksten av sirklene i et eksperiment, selv om det for et så stort, landskapsomfattende fenomen, er vanskelig å si hvordan dette vil bli oppnådd, legger han til. Likevel, hvis disse funksjonene virkelig er tegn på grunnleggende konkurranse om vann, burde det være flere av dem over hele kloden. Og i internettalderen har vi enestående tilgang til detaljerte satellittbilder av selv de mest avsidesliggende hjørner av planeten.
Getzin er fortsatt optimistisk når det gjelder jakten: "Jeg mistenker at det er flere fe-sirkelmønstre - det er et spørsmål om å søke."
Utforsk de namibiske fe-kretsene ved hjelp av Google Earth nedenfor: