Ihmiset ovat yrittäneet selittää vuosisatojen ajan Namibin autiomaasta (Lounais-Afrikka) löytyneitä salaperäisiä piirejä. Paikalliset kutsuvat näitä paljaan maan alueita, joita ympäröivät korkeat ruohorenkaat, "Jumalan jalanjälkiä". Jotkut uskovat, että tämä on merkki tulen hengittävästä lohikäärmeestä, joka asuu maan alla.
Tutkijat aloittivat myös pelin ja yrittivät selittää outojen piireiden luonteen. Viimeisen 16 vuoden aikana useita ehdokkaita on ehdotettu syylliseksi rappeutuneiden alueiden esiintymiselle. Esimerkiksi niiden ilmestyksen syy oli kova kilpailu termiittipesäkkeiden ja jopa vettä janoavien kasvien välillä.
Nyt tarkemmin. Jotkut tutkijat uskovat, että maaperässä elavat termiitit ovat vastuussa kuivista alueista. Ne tekevät maaperästä huokoisen luomalla pysyvän sadevesisäiliön 50 senttimetriä maan alapuolella. Se tukee hyönteisten pesäkkeiden ja ympäröivän ekosysteemin elämää. Tästä johtuen itse asiassa kasvillisuus esiintyy termiittien olemassaolon paikoissa.
Mutta on myös vaihtoehtoinen näkökulma. "Noidan ympyrät" ovat vettä kilpailevien kasvien luomia. Muut tutkijat ajattelevat niin. Mutta molemmat teoriat eivät pystyneet selittämään tällaisten "kuvioiden" ulkonäön koko luonnetta.
Nyt ekologit sanovat, että molemmat ovat oikein. Sekä termiitit että kasvit voivat osallistua ympyröiden muodostumiseen ravitsemuksen ja kosteuden puutteen vuoksi.
Namibin autiomaahan reunalla, missä salaperäiset renkaat muodostuvat, on kuivat hiekka-alueet, joilta sataa vähemmän kuin 100 millimetriä vuodessa. Tämä kosteusmäärä näyttää olevan riittävä tietyntyyppisten ruohojen kasvun tukemiseen, mutta ei riittävä jatkuvan niittyn luomiseen.
(Muuten, samat renkaat löytyvät Länsi-Australiasta. Mutta tutkijat eivät vieläkään tiedä olosuhteita, joiden seurauksena tällaiset ympyrät ilmestyvät.)
Princetonin yliopiston teoreettinen biologi Corina Tarnita halusi tietää miten nämä kuviot muodostuvat kentällä, esimerkiksi sama ilmiö "noitarenkaat" (keijuympyrät). Tätä varten hän loi matemaattiset mallit, jotka ennustavat, mitkä kuviot ilmestyvät täällä tai siellä (ja miltä ne näyttävät) ottaen huomioon eri tekijät.
Mainosvideo:
Hän ja toinen mies (ja osa-aikainen aviomies) Princetonin yliopiston ekologi Rob Pringle ajatteli, että noitapiirit voivat olla hyvä tapa testata mallia.
Tutkijat yhdessä muiden ekologien kanssa ovat ennakoineet ensimmäistä kertaa, kuinka termiitit voivat muuttaa maisemaa käytettävissä olevan kasvillisuuden vuoksi. Simulaatioiden avulla he huomasivat, että pesäkkeet ilmestyvät ja katoavat vuosikymmenien ajan (kuten havaitut "noitapiirit") ja että ne voivat lopulta itse organisoitua. Tuloksena on hyönteisten pesäkkeiden systemaattinen solujärjestely, ts. Kutakin pesäkettä ympäröi kuusi muuta.
Asiantuntijoita kiinnosti myös kasvien merkitys epätavallisten renkaiden ilmeessä. He kääntyivät jo julkaistuun julkaisuun, jonka mukaan kasvit voivat myös itse organisoitua maaperän kosteuden perusteella.
"Vesi ei yksinkertaisesti riitä täydellisen ruohopeitteen ylläpitämiseen, mikä johtaa sellaisiin aukkoihin kuviossa", selittää Helmholtzin ympäristötutkimuskeskuksen ekologi Stephan Getzin. …
Tutkijat yhdistämällä kaksi selitysmallia löysivät sekoitetun ratkaisun: termiitit voivat luoda suuren mittakaavan kuvioita, kun taas kasvit voivat luoda pienempiä kuvioita.
Kodien rakentamisen aikana hyönteiset muuttavat veden virtausta maaperässä, mikä johtaa autiomaa-alueiden esiintymiseen korkean ruohorenkaan ympäröimänä. Mutta mallit ennustavat myös, että noitapiirien väliin tulee tällaisissa paikoissa systemaattisia ruohokerroksia. He luovat piirustuksen piirustukseen.
Kun tutkijat valokuvasivat tällaisia "noitaympyröitä" Namibiassa, he löysivät samanlaisia ruohokerrosta, mikä osoitti mallinnuspäätelmien oikeellisuuden. Muut tarkkailijat yleensä jättivät huomiotta tällaiset alueet, Tarnita lisää.
Monet tutkijat ovat samaa mieltä kollegojensa havainnoista. "Minulle tutkimukset ovat osoittaneet, että Namibian laaja-alaiset mallit selittyvät termiittien ja kasvien yhdistelmällä", sanoo MG (Max) Rietkerk, ekologi Utrechtin yliopistosta Alankomaissa. Hän huomauttaa, että tämä työ auttaa selittämään muualla maailmassa esiintyviä malleja.
Totta, on niitä, joille päätös ei vaikuttanut niin itsestään selvältä. "Ei ole epäilystäkään siitä, että" noidan ympyrät "ovat ekosysteemin tuote, jonka ovat luoneet maaperässä asuvat termiitit", sanoo ekologi Norbert Jürgens Hampurin yliopistosta. Vuonna 2013 hän ehdotti ensimmäisenä, että termiitit ovat vastuussa tällaisista malleista. Toisaalta fyysikko Cristián Fernández-Oto Brysselin vapaasta yliopistosta toteaa, että tutkimus "ei muuta hänen mielipitettään siitä, että kasvit ovat tärkein ainesosa".
Yhdysvaltain Floridan yliopiston entomologin Walter Tschinkelin mukaan tiedemaailman on tehtävä kokeita tarkan syyn selvittämiseksi. Hän opiskelee myös salaperäisiä "kuvioita", mutta muiden tutkimusten kautta. "Tarvitsemme myös enemmän tietoa termiitteiden ja niillä esiintyvien ruohojen biologiasta", hän sanoo.
"Noidan piirejen" luonnetta selittävä tutkimus julkaistiin Nature-lehdessä.