Mysteriet om de namibiske fe-cirkler

Kredit: Jen Guyton/ jenguyton.com

I det sydlige Afrikas Namib-ørken er de vidtstrakte græsarealer plettet med et sæt pletter. Felter med 'fe-cirkler', golde cirkler, der er kantet med pletter af vegetation og spænder fra 10 til 65 fod i diameter, strækker sig hundreder af miles. De ser overjordiske ud fra satellitbilleder på Google maps— lokal legende siger, at de blev skabt af guder, der efterlod deres fodspor på den røde jord. Men dannelsen af ​​eventyrkredsene har mere at gøre med matematik og biologi end folklore. Hvad der kan ligne et tilfældigt arrangement, er måske slet ikke tilfældigt.

'Hele landskabet ligner en prikket kjole,' siger matematiker Corina Ikke leveret , der har nærstuderet de namibiske eventyrkredse. Prikkerne er som øer i et hav af kort græs, der er 'meget, meget regelmæssigt fordelt.'

ray j/kim kardashian sexbånd

Tarnita har specialiseret sig i teoretisk biologi. Hun og hendes team på Princeton University finder mønstre i naturen og skaber modeller for at forsøge at forstå, hvordan alle mulige økosystemer organiserer sig - fra trækroner til insektkolonier til slimskimmel. I tilfælde som Namibias eventyrkredse kan områder være for store til at analysere hele systemet eller udføre eksperimenter i marken. Det gør det svært at teste flere hypoteser, siger Tarnita.

Biologer og matematikere har kæmpet over mysteriet om de namibiske eventyrkredse i årtier og foreslået forskellige mekanismer, der er ansvarlige for det mærkelige mønster. Efter flere års studier har videnskabsmænd samlet sig omkring to hovedhypoteser.

For det første er Namib-ørkenen et meget tørt system. Da vandet er begrænset, konkurrerer planter om ressourcer. Da vegetationen udvider sig og trives til en plet, kan mindre planter i nærheden ikke få det nødvendige vand for at overleve. Mængden af ​​vegetation tynder ud eller forsvinder ved kanterne af pletterne og danner regelmæssige afstande, forklarer Tarnita.

'Du ser på dem fra et satellitbillede, og du tænker, 'åh, de passer smukt med denne teori om planterne, der konkurrerer om vand,' siger Tarnita. 'Men så går du under jorden, og du finder ud af, at der under hver af disse steder er en termitkoloni.'

elliot wright tidligere kone

Tarnita samarbejdede med en økolog, der påpegede, hvordan de eusociale insekter (hvor individer er opdelt i specialiserede kaster for at understøtte koloniens overordnede succes) graver sig ned i et stort netværk af underjordiske tunneller for at fouragere efter føde, og decimerer vegetationen over dem. Men hvis en koloni trænger ind på en andens territorium, kæmper de, indtil man er fuldstændig ødelagt, forklarer Tarnita. Resultatet er en række kolonier, nogenlunde samme størrelse, som hver har et 'no-termite's land' imellem sig.

Da Tarnita og hendes team lavede en model af de to hypoteser, fandt de ud af, at plantekonkurrence og termitkolonier begge uafhængigt kunne skabe cirklerne. Men først når de kombineres, kunne forskerne skabe helheden i landskabet, siger hun. Deres resultater blev offentliggjort i Natur i januar 2017. Hendes forskergruppe søger stadig at teste hypoteserne på andre måder, herunder at udføre mindre manipulationsundersøgelser på området, der sammenligner tilstedeværelsen og fraværet af termitkolonier.

dante engelsk-john-jules

Great Salt Lakes jordspiral

Men de namibiske eventyrkredse er et meget komplekst økosystem, forklarer Tarnita, og komplekse økosystemer har mange forskellige faktorer i spil. Du skal overveje de forskellige arter, der interagerer med vegetationen; mikroberne, der vokser i jorden; mængden af ​​nedbør i området. En matematisk model kan kombinere alle disse biologiske og økologiske processer. Ændring af tilgængeligheden af ​​en variabel og modellering af de efterfølgende mønstre kan hjælpe forskere med bedre at evaluere forholdene for et økosystem - og kan endda komme med forudsigelser om et forestående sammenbrud.

'Hvis vi tror, ​​at mønstre måske ikke bare er noget smukt, men noget meningsfuldt, kan de måske fortælle os noget om økosystemets sundhed, og hvordan det fungerer,' forklarer Tarnita.

Tjek de mystiske mønstre med flere billeder fra holdets feltarbejde.

Eventyrcirklerne drysser jævnt over omkring 1.100 miles af Namib-ørkenen. Kredit: Jen Guyton/ jenguyton.com

Her kan du se afstanden mellem to nabocirkler. Kredit: Jen Guyton/ jenguyton.com

Kredit: Jen Guyton/ jenguyton.com

james og kate geordie shore

Kandidatstuderende Tyler Coverdale tager billeder af vegetationsmønstrene mellem cirklerne. Kredit: Jen Guyton/ jenguyton.com

Kredit: Jen Guyton/ jenguyton.com