簡介
仙女圈,是指一些在草地中裸露的圓片狀地塊,其中一部分有直升機升降坪大小,並且周圍被高高的野草環繞,在非洲南部納米比亞的荒漠草原中,數以萬計的怪圈赤裸著紅沙土。在怪圈形成後的短時間內,高大的草長在怪圈周圍,更加凸顯出裸露面積。這種被稱為“仙女圈”的神秘裸點在不斷形成,然後又在多年後沒有任何緣由地消失。直到21世紀初,仍沒有人能給出一個合理的解釋。
成因
仙女圈的形成擁有各種解釋,包括認為它是由螞蟻、白蟻,甚至是從地里滲透出導致雜草死亡的氣體的傑作。
白蟻理論
2013年3月,德國漢堡大學的生物學家諾伯特·尤爾根斯(NorbertJuergens)宣稱發現了仙女圈的白蟻理論的證據。他發現沙蟻Psammotermesallocerus殖民地幾乎總是位於仙女圈的中央,在那裡泥土潮濕度日益增加。他推斷稱白蟻以草根為食,殺死了吸取泥土水分的植物,隨後在乾旱季節吸取產生的圓形缺口裡的水分。
植物爭資源
2013年9月的一項研究表明,這些仙女圈可能是植物之間地下資源競爭的自然結果。
納米布沙漠的草地最初是同質的,但稀缺的雨水和營養物質匱乏的泥土導致草類之間激烈的競爭,這項最新研究這樣解釋道。強勁的草吸收了泥土裡所有的水和營養物質,導致它們相對弱的鄰居死亡並留下一個貧瘠的缺口。
隨著競爭的持續發生,這種植被缺口開始擴張,無草地區域成為營養物質和水的“蓄水池”。擁有了額外的資源,更大的草物種能夠紮根在這些缺口的外圍,穩定的仙女圈開始形成和發展。這個理論考慮了仙女圈的所有特徵,包括較高的草物種的存在,還沒有任何解釋仙女圈的理論做到這一點。
科學家綜合以上發現認為,產生仙女圈是植物之間的競爭。白蟻則是第二現象,它的作用是仙女圈的“維修工”,能夠殺死在圈中央出現的草。
解釋仙女圈現象的理論需要克服的主要障礙是解釋圓圈的規則分布,它們的環狀和大小。仙女圈的大小、占有土地的密度和程度都與可獲得的資源量有關。如果具有較豐富的資源,例如泥土營養和降水,那么仙女圈較小。這並不無道理,因為如果環境裡已經有水和營養物質,那么較高的草不需要較大的資源蓄水池來存活。另一方面,如果泥土的水和營養物質較為匱乏,那么草需要較大的蓄水池維持自身。
分布特徵
研究人員發現,降雨極大的決定了納米布沙漠里仙女圈的分布,後者似乎只存在具有合適降雨量的地區(降雨既不多也不少)。如果降雨太多,大量的資源將“減緩”對資源的競爭,這些仙女圈將關閉;如果降雨太少,競爭將變得異常激烈,仙女圈也將再次消失。
由於仙女圈出現在這樣狹窄的濕度範圍內,每年降雨量的差別將導致它們忽然消失和忽然再次出現。有了這些信息,研究人員發現他們能夠預測仙女圈的分布,精確度高達95%。此外,仙女圈之間規則間隔可能是圈內競爭的結果,每一個圈內的草與其它圈的草為資源而“競爭”。
生長周期
2012年,有科學家發現,小“仙女圈”的平均“年齡”為24歲,而較大的“仙女圈”可能存活長達75年時間。儘管如此,該項研究在一定程度上揭示了小怪圈形成、堅持,然後在幾十年後慢慢消失的原因。
事實上,研究人員對怪圈的生命周期知之甚少。在自然保護區工作人員、衛星圖像和航拍照片的幫助下,該項目研究員、佛羅里達州立大學生物學家WalterTschinkel試圖慢慢破解這個謎。通過比較2004年至2008年期間的衛星圖像,他發現,怪圈都相當穩定,一旦從地面凸顯出來,將迅速增長至全尺寸。最小的怪圈直徑約為6.5英尺(約合2米),而最大直徑近40英尺(約合12米)。風沖刷裸露地面,並使裸露的地面輕微凹陷。最後,植物圍繞怪圈而生長。
假設所有怪圈都非常穩定,Tschinkel用衛星照片來觀察怪圈如何迅速地從慢慢形成到成熟,最後被植被包圍,以此粗略地估計怪圈的生命周期。這些怪圈最有可能存活30至60年。
他還確定出,這種怪圈只有在含石極少的沙質土壤上才能形成,不會在不移動沙丘或沖積扇上形成。由於很少有人研究這些怪圈,而且沒有資金追逐南非景觀的奧秘,Tschinkel稱,這些怪圈現象可能仍將是一個謎。
研究狀況
納米布蘭自然保護區的籌款活動對研究作出了很大貢獻。得到贊助的怪圈都用陶瓷板做下標記,並記錄其GPS坐標,經過十年的贊助計畫之後,在保護區員工們的幫助下,Tschinkel得出的年齡範圍數據與衛星圖像所得出的數據相似。
研究“仙女圈”的研究人員十分少,部分原因是其地理位置偏遠,離最近的村莊也有111英里(約合180公里)。這是一個乾旱的景觀,跳羚、鴕鳥、豹等大型動物在這裡生活著。
商業用途
在2013年之前的10年內,公園將這些仙女圈以每個50美元的價格出售給生態旅遊者。這些生態旅遊者並沒有真正得到這些仙女圈,他們只是收養這些仙女圈,就類似於人們“購買”恆星。
每一個納米比亞自然保護區出售的仙女圈都標記上出售時間,並給新的購買者提供仙女圈的經度和緯度,這樣他們可以從谷歌地球上隨時查看他們購買的仙女圈。