前往纳米布沙漠的神秘仙女圈探险

在拍摄电影《疯狂的麦克斯:狂暴之路》的地方,这位科学家试图理解一种自然现象,几十年来一直没有找到令人满意的解释。




今年春天的一个晚上,德国博物学家诺伯特·于尔根斯(NorbertJürgens)进行了一次前往纳米布沙漠的探险。 他离开营地,营地在离豹子石头不远的地方被打破,一大堆石板岩板像瓷砖一样彼此叠放,并沿着一个以红色山丘为界的巨大平原走去。 日落前还有20分钟,他打算利用它们。

在您看来,以下事件可能是从某种有关自然的纪录片上演的,但请相信我,就是这样。

独自走过路的吉吉斯人跪了下来。 他将晒黑的手放在沙子上肘部。 当他在沙滩上翻找时,洞察力降临在他身上-后来他告诉我。

那一刻,我观察了豹子石顶上发生的一切,这使我们能够从上方观察吉尔吉斯人和他的远征队的发掘。 在整个平原上,仿佛被踩在干燥多刺的草丛中,可见一圈空旷的土地,每个土地都只有一个小水池。 汉堡大学的教授吉尔根斯(Jurgens)仔细研究了其中一部分。

这些景点是仙女们的神秘圈子 [ 不要与蘑菇形成的巫婆圈子混淆/大约。 佩雷夫 ]在纳米比亚,几十年来,它们已经吸引了包括我们的商队在内的沙漠游客。 近年来,吉尔根斯(Jurgens)和其他研究人员一直在激烈争论这些圈子的出现方式和原因,无论是个人还是在世界上最受尊敬的杂志上对数据和理论都意见分歧。

但这不仅仅是关于游客好奇心的学术辩论。 童话圈是对新兴的生物模式分析科学领域的考验,它们可以包含有关沙漠生态系统以及试图在其中生存的人们的未来的加密信息。

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在南部非洲大西洋一侧干燥的沙质土壤中,沿着从北到南的狭窄地带发现了仙女圈,从里奇斯费尔德山脉一直延伸到安哥拉南部一千五百多公里。

最小的仙女圈直径达到一米半,而且您向北走得越远,它们就越多。 位于安哥拉的最大圆圈可以长到40米。 这样的圈子至少可以持续75年,甚至可能长达几个世纪。 在它们的许多奇特特性中,有一个强度很小的令人恐惧的磁性:如果沿圆的内部拖动一个磁铁,它将比外面吸收更多的土壤。



自1970年代以来,科学家对仙女圈的起源做出了最不可思议的假设。 裸露斑点可能是由大戟的乳草( 大戟的乳草)分泌的化学物质引起的,这是一种有毒的芽。 或者它可能是霍斯白蚁莫桑比克食的地方。 也许这些是化石白蚁巢。 其中的植被可能由于自然辐射或碳氢化合物泄漏而死亡。 当然,总会有关于UFO的版本。

吉尔吉斯(Jurgens)于1980年遇到了他的第一批仙女,当时他以研究生的身份前往南非前往里希特斯费尔德(Richtersfeld)自然保护区,研究适应沙漠生活的植物,是石斑的 “活石”。 但是这个谜团仅仅在几十年后就抓住了他。

在2000年,他开始担任BIOTA的科学协调员,BIOTA是在南非进行环境测量的一个扩展的研究站网络。 该项目导致了南非气候变化适应性科学服务中心SASSCAL的出现,这是一项由欧盟资助的巨大项目,与汉堡大学一起为科学家提供支持。

吉尔吉斯(Jurgens)每年开始观察仙女,在研究环境的观察站的数据流中寻找信息。 他的好奇心增强了。 在2000年代中期,他从仙女们的地方取样,以形成自己对这个问题的看法。 吉尔吉斯一轮又一轮地挖,测量土壤湿度和其他数量,并整理了一张表,列出了他在附近遇到的所有动植物。 他说:“当我将它们全部聚集在一起时,只填满了一列。”



吉尔吉斯(Jurgens)在过去的五年中断断续续地断言,出现圆的真正罪魁祸首不是Hodotermes物种的白蚁,而是完全不同的类型-Psammotermes allocerus沙的微小,几乎无法区分的居民。 这一结论使他成为辩论的焦点,这一争论至今仍未停止。

今年,我和他一起参加了他的沙漠探险队之一。 他仍在收集数据并检验他的理论,当我那天晚上看着他挖沙子,直到太阳从山上消失后,他可能已经稍微打开了这个谜团的帷幕。

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您需要了解白蚁是非常严重的事情。 如果我们从全球热带地区收集所有生物并将它们放在秤上,那么白蚁将被拉动总重量的10%。 仅在非洲,就有1000多种白蚁生活,其中包括Macrotermes属,它们建造了类似大教堂的白蚁丘 ,有时甚至超过了大象的身高。

它们明显的生物足迹不仅引起科学家的兴趣。 根据最近的一项民族生物学研究 ,不同种类的非洲原住民出于自己的目的而使用白蚁。 白蚁富含蛋白质,经常被食用。 在卢旺达的某些地区,活白蚁用于缝合伤口; 在贝宁,有时将白蚁巢中的霉菌与蜂蜜混合制成滋补品,以改善记忆力。 在科特迪瓦, 阿格尼人把亲人埋在废弃的白蚁丘里。

但是对Psammotermes allocerus物种的描述和研究很少,当我第一次遇到Jurgens时,我根本不知道会发生什么。

我们的探险有13人。 除了Jurgens和我之外,它还包括三名Jurgens实验室工作人员,来自纳米比亚的助手Vilho Mtuleni(绰号为Snakes)和一群从汉堡大学毕业的学生。

我们于2月底聚集在纳米比亚首都温得和克 ,该城市尚未完全从德国殖民统治的遗迹中恢复,随后又从南非的种族隔离中恢复过来。



购买了食品后,我们从房车中的SUV出发,扬起了尘埃云。 我们从纳米比亚中部向西移动到大西洋的越远,土地变得越干燥。

当我不忙转移皮卡的手动变速箱时,我注意到了一些事情。 穿越干燥的河流。 扭曲的鸟巢。 巨大的红色大白蚁蚁丘像旅行者一样伸出来。

那天晚上,我们在阿巴瓦布河(Aba Huab River)干燥的沙质床旁建立了一个营地。 第二天,吉尔根斯带领我们的大篷车沿着河床,经过易怒的沙漠象,进入一个广度诱人的地区,其远山被要求攀登。

您看到了纳米布沙漠[ 有趣的是,在当地人的语言中,“纳米布”的意思是“什么都没有的地方”-实际上,就是一片沙漠。 佩雷夫 ],如果他们看了电影《疯狂的麦克斯:愤怒之路》,她在其中扮演了世界末日的角色。 但是,纳米布看起来与今天一样,过去的5500万年甚至更久,在这无数年中,其动植物已经进化,面临着不可能的条件。

我们向前走。 突然,他们出现了。 大篷车头上的吉尔根斯停了下来,其他所有人也效仿了。 他去了山脚,我跑去追赶他,一群学生跟着我。 “你们的第一个仙女圈,”当我们大家聚会时,吉吉斯告诉我。 我们自己变成了一个圆形的圆圈,旁边是高高的草丛,高草丛在光秃秃的边缘上生长着,而吉尔根斯(Jurgens)看着这个地点,就像一个天文学家打破了一个螺旋星系。 他指出了沙质白蚁存在的最明显迹象:一团被沙筒包裹的草。 正如他所解释的,白蚁在所吃的茎周围筑起管子,使手指之间的管子部分粉碎。

然后,他为我们介绍了他的童话圈解剖图,这是他于2013年在《科学》杂志上首次发表的理论。 中心是一个空地。 他被他所说的多年生植物带或附近最高健康的草丛的狭窄环环抱。 然后是光环,仍然是健康草的较宽环。 在圆圈之间有一个稀疏的草环,他称之为矩阵。 吉尔吉斯很高兴地看着我在日记中写的草图。

他的作品声称,温和的白蚁白蚁会安排仙子来影响周围环境,就像海狸在筑水坝一样。 从他的角度来看,每个圆圈都充当一个水库-一个水文积累账户。

这个想法如下。 当雨水最终倒在纳米叶的沙滩上时,阳光和植物的根部立即将水从地下吸了出来。 但是在裸露的地方,白蚁咬住了植物的所有根部,阻碍了它们的生长。 由于没有植物,雨水会更深地渗透到土壤中,进入更深的层次,并保留在颗粒之间的孔隙中。 根据Jurgens的测量,仙女圈表面下方60厘米处的土壤比外面的土壤更湿,液体的体积约为5%。 他建议这些地方的白蚁可以全年满足口渴,可以用嘴的特殊部位从沙子中吸水。

这样的策略可以帮助白蚁储备食物。 他认为,白蚁可以通过多年生带和光环中的水来供食,因此即使在干旱期间,白蚁也能保证某些植物的生存。 至于这些地点的神秘磁性,可能是由于风带走了细小的沙粒,而留下了富含铁含量的较重颗粒。

为了收集他的理论证据,吉尔根斯记录了其他数十种动物如何使用水和植物。 蚂蚁和沙鼠与白蚁一起生活在裸露的地表之下。 羚羊经常在那里休息。 土豚挖沙子吃白蚁。

离开第一个圈子后,我们开车穿越河床,并在第二天晚上设立了营地。 当我们的汽车在沙滩上滑行时,我的脑海里涌现出许多问题。 许多早期的理论认为仙女圈是疤痕,通过中毒或过多收集植物来解释它们的出现。 乍看之下,这些死去的地方是生命的堡垒,这是否充满诗意?

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当然,还有另一种关于神仙起源的理论。 她的血统始于1952年,当时英国学者艾伦·图灵(Alan Turing)绘制了一个数学平台来解释自然界发现的模式。 他证明,只有少数方程可以产生看起来像卷发,斑马条纹或豹子皮肤上斑点的图案。

约吉斯(Jurgens)提出砂白蚁假说的大约同一时间,使用图灵理论进行的,与白蚁无关的解释开始在科学期刊中获得发展。 此过程称为自组织。 想象一下,纳米比亚沙漠广阔的土地上长着一块孤独的草,而不是豹皮。

一块草旁边有一个阴影,还有更多的水分,因为草会释放一定量的阴影。 因此,他旁边又长了两两片草。 这些草药的根茎四处生长,试图喝别人的水。 在健康区域之间,遍布整个地方的根会吸走所有的水,这会从空白点产生补丁,这些空白点在计算机模拟中看上去就像仙女圈。

“水的可利用性造就了仙女圈,”环境研究中心的斯蒂芬·格津(Stephan Getzin)说。 莱比锡的赫尔姆霍兹(Helmholtz)与以色列生态学家耶胡德·梅隆(Yehud Meron)等人对仙子的起源做出了这种解释。

根据他们的模型,仙女圈的图案是基于较大比例的景观特征。 减少草地草坪上的降水量会导致出现类似仙女圈的秃头,然后出现纠结的图案,然后变成单个草块。 如果您控制了这片土地,仙女圈可能是最后的警告:因为此序列的最后一步将是裸露的沙丘,所以请立即采取行动。

从这个角度来看,纳米巴的圈子只是沙漠化进程的单独画面,不是从时间上展开,而是在空间上(从潮湿的东部到干燥的西部)。

对于盖津及其支持者而言,白蚁只是童话界中经常发现的众多白蚁之一。 Getzin说:“ Norbert Jurgens专长于植物学。” “如果他能找到这些白蚁,那么合格或受过训练的昆虫学家也应该能够找到它们。”

但是著名的社会昆虫专家沃尔特·茨钦克尔(Walter Tschinkel)一直在研究仙子已有十多年的历史,他告诉我,当他发掘时,他没有那么频繁地遇到白蚁。 另一位昆虫学家Eugene Marais也无法在仙女圈中发现沙质白蚁。

从吉尔吉斯人的观点来看,这种“没看见白蚁,没找到白蚁”的态度是不愉快的。 他声称它们容易被忽视,必须用鼓风机小心地撕开沙子。 为了打破这种僵局,他委托一位研究生进行了一项基因测试,可以识别出一群仙女收集的沙子中白蚁的DNA。 此测试仍在开发中。

同时,在自组织支持者阵营中,每个人都在收集支持其版本的证据。 他们指出,仙女圈的有序排列可以证明图灵数学是这种现象的根源,而不是随机产生的小虫子。 他们还表明,在带有仙女圈的景观中,水可以水平移动很长一段距离-这是证明他们的长距离草屑竞争理论的必要步骤。

2016年,Getzin及其同事宣布发现另一种类似于仙女圈的现象,据称该现象不受白蚁的影响,白蚁位于澳大利亚荒地中距纳米比(Namib)10,000公里的地方。 这一宣布引发了科学家之间的又一场战争,其中澳大利亚研究人员声称,荒地中裸露的土壤已经被描述为当地白蚁的结果,自发组织的支持者们并不同意……而我们走了。

从支持者的角度来看,自组织为世界各地的植物在外观上呈现规律性模式提供了一种通用机制。 这是对童话圈难题的全面解决方案,尽管不太浪漫。 钱克尔说:“在科学中,有历史这样的东西,即使所有证据都指向相反的情况,也很难拒绝。” “我感觉到白蚁的神仙理论就是其中之一。”

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到目前为止,我们的旅行车正在相当缓慢地接近我们的目标,即研究地点。 首先,来自汉堡的所有学生都有肠胃感冒。 然后一个轮子在Jurgens的汽车上拧开。 但是在探险第三天接近日落时,我们斜视,诅咒并在颠簸上弹跳,到达了Giribesvlakte-一个巨大的平原,里面充满了被牛吃掉的草,其中有很多仙女圈,似乎有人在用某种形式从面团上切出饼干。

我们建立了营地。 然后,已经习惯了每个人的习惯的Jurgens用“我愿意”一词开始这句话,邀请团队分成几组。

研究生Kristin Lemke需要帮助收集位于Giribesvlakte仙女圈中的蚂蚁窝的数据。 攻读博士学位的费利西塔斯·冈特(Felicitas Gunter)去开挖了两个相邻圆之间的整个沟渠,仔细地扫除了沙子并标出了白蚁隧道的方案。

我们不仅习惯于不断地咬牙切齿的沙子,而且习惯于某些日常工作。 早餐后,团队去上班。 午餐时间,一辆吉普车的后门变成一张餐桌,上面放着香肠,奶酪和饼干。 在接下来的一对血汗工厂之后,我们回到了豹子石营地,试图进入小小的阴影,紧紧抓住这个阵型的外围。 当空气开始变凉时,我们返回,发现自己在狂风吹过的炽热的纳米布和凉爽的本格尔海流之间,沿着海岸奔跑。 不久,太阳落山,我们换上了裤子和毛衣。



中午时分,我和团队中唯一的纳米比亚人Snake相邻,当时他从发掘中观看了这群人。 谈话中,他指着我,一个人在路上骑着驴接近我们,后面是一群牛,绕过吉普车。 我问我们是否可以和这个人谈谈圈子。 蛇说:“我们可以尝试。” , , , .

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN417447/


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