Решени пъзели около приказни пръстени

Изследователите комбинират конкуриращи се теории за появата на пейзажни модели

Мистериозни приказни пръстени: В сухите пасища на Намибия поразително правилни кръгли шарки оформят пейзажа. © Джен Гийтън
чете на глас

Компромисен компромис: загадката за появата на поразително редовни кръгове в намибийския пейзаж може най-накрая да бъде разрешена. Тъй като симулация на изследователи показва: И двете предишно постулирани теории са правилни. Нито термитите, нито взаимодействията между растенията, водата и почвата са причина за тези приказни пръстени - но и двете заедно. По този начин само комбинацията от двата механизма може да обясни странните модели.

Приказните пръстени в сухите пасища на Намибия са загадка дори за биолозите. Защото как са създадени тези странни, кръгли петна в пейзажа, не е известно. Докато вътрешността на кръговете с широчина от два до 35 метра е напълно гола, те обикновено имат граница от по-плътна и по-гъста трева. Учените дълги години спекулират за възможно обяснение на тези модели - протича спорен дебат.

Докато някои експерти смятат термитите за първоизточниците на приказните пръстени, други не са убедени в тази теория. Вместо това те вярват, че взаимодействието на растенията, водата и почвата създава не кръговете, а кръговете. Следователно приказните пръстени биха били резултат от самоорганизация, която постулира математика Алън Тюринг в неговата теория за формиране на образи.

Асоцииращ модел

По същия начин историята на появата на други модели в пейзажа е спорна: например стотиците възвишения, подобни на хълм в северноамериканската прерия, така наречените могили Mima. Изследователи, ръководени от Корина Тарнита от Принстънския университет в Ню Джърси, отново са се заели да разгадаят мистерията на тези явления - и стигат до удивително примирителен резултат.

Вашата идея: Възможно ли е и двата обяснителни модела да са оправдани? За да проверят това, учените включиха двата конкурентни механизма в компютърен модел. По този начин те симулират как пейзажът се променя както в дейностите на социалните насекоми, така и от фактори като растения, конкуриращи се под земята за вода. След това тези прогнози ги сравняват с действителните природни модели от четири континента. показ

Комбинацията го прави

Оказа се, че двете често обсъждани обяснения не изглеждат противоречиви алтернативи. Вместо това те могат напълно да обяснят произхода на гатанките на пейзажа, когато се комбинират, както Тарнита и нейните колеги илюстрират, използвайки примера на приказните пръстени в пустинята Намиб.

По този начин разпределението на термитни гнезда се съгласува с разпределението на приказни пръстени. Насекомите, според модела, увеличават смъртността на тревите в близост до гнездата си - отчасти защото се хранят с корените си. От друга страна, колко бързо се възстановяват растенията и дали термитите могат да им навредят, зависи от фактори като валежи. И това от своя страна влияе доколко конкуренцията за вода определя самоорганизацията на растителността.

Допълващи процеси

Също така други особености на пейзажа около приказните пръстени са видими в модела само чрез комбинацията от двата подхода, съобщават изследователите. Например, след дъждовни сезони, малки, петна, подобни на лунички, често се образуват между действителните пръстени. "Тези петна не се появяват в симулацията без термитите, но те се появяват в комбинираната симулация", пише екипът. „Разбирайки самоорганизацията на растенията и влиянието на термитите като допълващи се процеси, можем да обясним системата на приказните пръстени по-добре и по-реалистично, отколкото при предишни подходи“, казват учените.

Откритията разкриват, че взаимодействията между социалните колонии от насекоми и растителността могат да обяснят многобройните модели на пейзажа по целия свят, заключават изследователите. В бъдеще също трябва да се вземат под внимание различни механизми, когато се опитваме да интерпретираме странни модели в пейзажа. (Природа, 2017; doi: 10.1038 / природа20801)

(Природа, 19.01.2017 - DAL)