“嘘!白蚁在建沙漠精灵怪圈，各个圈都像一个贮水池”

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展出品|本科学生栏组卡马拉

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电影《疯狂的麦克斯:狂暴之路》中有无限荒凉的沙漠，现在科学家们正在试图揭示让科学家困惑数十年的沙漠自然现象——“妖精怪圈( fairy circles )”，妖精怪圈是沙漠的“生命堡垒”，以铁磁性为

今年春天的一个晚上，德国自然学家诺伯特·朱根斯在纳米布沙漠探险时迷失了方向，离开了自己的营地来到了“豹岩之地”。 这是许多岩石堆积而成的地形，而且他的位置是平原，装饰着红色发光的小山。 离日落还有20分钟。 他正试图利用这段宝贵的时间。

下一部分听起来像自然纪录片，焦耳膝盖跪在地上，把晒黑的手臂埋在沙层里，一直延伸到手肘。 当他在这里游荡时，脑海里突然浮现出了启示。 从“豹岩之地”的山顶上观测，可以俯瞰他们探险队的采石场，在这个平原上，干燥平原的草原之间散布着微弱的环状裸露土层，各环状土层与地上的池塘大小相近。 来自德国汉堡大学的焦耳教授在发掘这些神秘怪圈土壤的同时，思考了这些裸露土层是如何形成的。

这些环状斑状结构是纳米布沙漠神秘的“精灵怪圈”，几十年来有许多游客前来参观，他们的探险队也进入了这片广阔的沙漠。 近年来，焦耳和其他研究者对精灵怪圈形成的原因发生了激烈的争论，他们的个人观点和测量数据与世界著名科学期刊发表论文的观点不一致。

但这不是关于景点的学术争论，在新生物模型分解行业，精灵怪圈就是测试的例子，他们在提供未来沙漠生态系统的“加密新闻”的同时，也可能有助于未来人类在这个沙漠生存下去。

精灵怪圈主要分布在大西洋沿岸的非洲南部。 这里气候炎热，土壤沙化。 该地区是从北到南的狭长地带，从南非理查德·德斯山脉到安哥拉南部，长达数千公里。

最小的精灵怪圈直径约5英尺，越到北部，精灵怪圈的直径越大，安哥拉国内最大的精灵怪圈直径可以达到130英尺。 精灵怪圈至少可以存在75年，甚至几个世纪。 精灵怪圈的神秘特征之一是神秘的低强度磁性，从怪圈横穿过一个磁铁，吸入的磁性粒子越来越多于怪圈之外。 20世纪70年代以来，科学家对妖精怪圈的起源有多种观点:裸体怪圈部分可能是大雷属有毒灌木植物释放化学物质造成的；也可能是贪婪的白蚁诱饵场所；也可能是妖精怪圈内部的植物自然。

白蚁必须知道这对精灵怪圈的形成很重要。

朱尔斯第一次看到精灵怪圈是在1980年，他是研究生，去南非理查德·德斯维德地区研究适应沙漠生存环境的“活化石植物”。 2000年，焦耳开始担任南非境内大型环境监测互联网机构biota机构的科学合作者。 据悉，焦耳多年来一直在密切关注精灵怪圈，从环境监测站收集大量数据。 这些资料引起了他的好奇心，2000年中期，他想从精灵怪圈采集样本，揭开其中的谜团。 他发掘了另一个精灵怪圈，测量了怪圈的土壤湿度和其他变量，将发现的所有植物和动物填写在一张表中，“我以多个怪圈表的数据为对象时，只有一栏出现概率最高——白蚁”。

过去五年，焦耳一直主张，形成精灵怪圈的真正罪魁祸首不是贪婪的白蚁，而是另一种白蚁种类——体形微小、无视力、生活在沙漠中的psammotermes allocerus。 焦耳的再三观点使他成为争论的焦点，至今这仍是一场悬而未决的争论。

你必须明白白蚁很重要。 如果按比例堆积世界热带地区的所有动物，白蚁的重量约占总重量的10%。 光非洲就有000多种白蚁。 其中也包括大白蚁，可以建成像大教堂塔结构一样的白蚁丘，比大象还高。

这个巨大的生物足迹不仅让科学家们感到有趣，根据最近的人类生物学研究，非洲许多土著部落也采用了白蚁。 白蚁蛋白质丰富，卢旺达某些地区经常吃白蚁。 另外，贝宁的居民用活白蚁缝合伤口，白蚁巢的真菌有时会与蜂蜜混合形成美味的营养成分。 在科特迪瓦，当地的阿格尼人将他们亲属的遗体埋葬在被废弃的白蚁丘上。

最初我并不完全了解psammotermes allocerus，但在13日的探险队中，除了儒勒根斯之外，还有3名儒勒根斯实验的成员，他们都是纳米比亚的研究助手和比尔·霍姆图莱尼( vilho mtuleni )

今年2月，儒勒根斯和探险队的同事聚集在纳米比亚首都温特和格拉姆。 据了解，温特和格拉姆仍摆脱了德国二战殖民统治的影响，目前这座城市正受到南非种族隔离制度的迫害。 朱尔斯和同事用温特和克购买物资后，开着四驾马车离开了。 从纳米比亚中部向大西洋向西推进，陆地越来越干燥。 行驶中，焦耳发现途中景色很独特，河水干涸，有时鸟巢和巨大的红色大食蚁兽，看起来像竖起的大拇指。

当天晚上，朱尔根斯和大家在阿巴华伯河( aba huab river )空的砂层河床露营，第二天，朱尔根斯带队沿着河床前进，最终进入广阔的地形，有一座可以攀登很远的小山

如果你看过电影《疯狂的麦克斯:狂暴之路》，电影将在纳米布沙漠拍摄，站在纳米沙漠上时，预示着未来所看到的世界末日。 这个沙漠有5500万年的历史，或者说历史更悠久，在这些年代，纳米布沙漠的动植物在不可能的情况下迅速进化。

朱尔斯开车继续前进时，突然他拦住了一辆大蓬车，别人和他一起下车，他走到小山的底部，对大家说:“这是你们发现的第一个精灵怪圈。” 他们站在裸露的圆圈里，但周围有很高的草丛，焦耳就像天文学家仔细研究螺旋银河一样，研究着这个奇怪的圆圈。 他指出沙地白蚁最明显的活动痕迹:草丛覆盖在管状的沙子上，白蚁在所吃的草茎旁形成管状的沙子结构。

之后，朱尔斯进一步解释了他的《精灵怪圈解剖理论》，该理论首次发表在年出版的《科学》杂志上。 精灵怪圈的中心是裸露的土壤，其周围环绕的是“多年生植物带”，是最高、最健康的草丛组成的稀薄的环状结构，再外侧是最厚的环状健康草丛。 这两个草丛之间有稀疏的草丛，他被称为“基质”。

根据他在《科学》杂志上发表的研究报告，体型小而不显眼的psammotermes allocerus白蚁为了改变周围的环境，建立了精灵怪圈，就像海狸建造水库一样。 根据他的想法，所有精灵怪圈的功能都像蓄水池一样。

如果这些突出的死亡之地变成了生命的堡垒，不是很棒吗？

朱根斯认为，当雨水最终落入干燥的纳米布沙漠时，太阳和植物的根茎可以从地下吸收水分，但在精灵怪圈贫瘠的土壤中，白蚁会吃掉植物的根茎，阻止其进一步生长。 由于灵怪圈内部缺少植物，雨水渗透到土壤中，进入更深的土壤层，滞留在土壤粒子之间的空隙中。 根据焦耳的测量数据，精灵怪圈下2英尺的土壤比周围土壤湿润，蓄水量约多5%。 因为他认为生活在妖精怪圈下的白蚁可以使用特殊的口器，全年享受沙漠之水。

这个战略可能有助于白蚁维持“食物仓库”。 在妖精的怪圈周围形成多年生植物带，使怪圈内部的土壤变得贫瘠，但由于地下蕴藏着大量水分，白蚁即使在干燥的季节也能确保植物持续生存。 就精灵怪圈的神秘磁性而言，很可能是风吹走了小微粒，留下了沉重的富含铁的微粒，拥有天然的磁性。

焦耳为自己的理论收集证据时，他记录了数十件动物在精灵怪圈中生活受益的过程，在精灵怪圈中获得了水资源、植物食物等。 例如，蚂蚁和老鼠经常住在妖精怪圈附近的空地，羚羊也经常在这里休息，这里有植物和水，另外，图西猪在妖精的怪圈里挖掘白蚁吃。

当他们离开探险队发现的第一个精灵怪圈时，他们驾车穿过沙漠干涸的河床，当车子在沙层上打滑时，儒勒根斯的头上浮现出了一点问题——早期关于精灵怪圈的理论认为这是“伤疤”，是植物中毒和过度采集造成的。 如果这些明显的死亡领域变成了生命堡垒，那不是很棒的事件吗？

此外，1952年英国博学家阿兰·图灵( alan turing )提出用数学框架解释自然界模型的理论还有其他关于精灵怪圈的理论。 他说，只要采用一些方程式，就可以设计植物的叶子纹理、斑马身上的条纹和豹子身上的斑点。

焦耳提出沙漠白蚁假说时，无白蚁精灵怪圈理论开始出现在科学期刊上。 这不是豹斑观，而是“自组织机构( self-organization )”，被认为大量的草丛生长在纳米布沙漠地区。

草丛的阴影中存在越来越多的水分，草有点散发湿气，所以受此影响，草丛的阴影中会生长其他的草丛。 而且，草丛的根部在地下向各个方向延伸，试图吸取其他水资源。 健康的植被区，植物的根吸收了所有的水分，形成了规则的不毛之地，在计算机模拟中，这些不毛之地看起来像精灵的怪圈。

德国亥姆霍兹环境研究中心的斯蒂芬·盖特辛( stephan getzin )表示:“精灵怪圈的形成与水资源的可利用量密切相关。” 据说他和以色列生态学家埃胡德·梅伦( ehud meron )等人一起研究提出了妖精怪圈解释论。

根据他们的模型，精灵怪圈存在于更大的连续性结构中。 在草坪上减少降雨量，就会出现精灵怪圈一样赤裸贫瘠的土壤，周围像迷宫一样，逐渐减少的草丛。 如果你想解决这片土地，精灵怪圈的存在敲响了警钟:快点行动吧！ 因为这一系列的变化会产生裸露的沙丘。

妖精怪圈是上天赐予的礼物！

从这样的观点来看，纳米比亚的精灵怪圈只是土壤沙漠化的特写，怪圈虽然不会随时间变化，但从空之间的立场来看，从潮湿的东部到干燥的西部，精灵怪圈的数量在增加。

对盖特和同事来说，白蚁只是精灵怪圈出现的众多生物之一。 他说:“焦耳是专业的植物学家，如果能找到白蚁，受过专业训练的昆虫学家也能。”

但是，研究精灵怪圈几十年的著名群居昆虫专家沃尔特·图什克( walter tschinkel )表示，在精灵怪圈的挖掘工作中发现很少见到白蚁。 另外，另一位昆虫学家尤金·马雷斯( eugene marais )在精灵怪圈也没有发现白蚁。

儒勒根斯说:“在精灵怪圈看不到白蚁，不被发掘是很糟糕的事件。” 白蚁容易被忽视，需要用吹风机仔细寻找，但为了打破这一僵局，我们请博士生从精灵怪圈挖砂进行了白蚁dna基因检测，但该测试仍在进行中。

然后，“自组织机制”理论阵营忙于收集相关证据。 研究人员表示，保持一定间隔的精灵怪圈是“图灵数学模型”的证据，并不是精灵怪圈现象的背后形成了小虫子。 他们说明在精灵的怪环中，水确实可以跨越很大的水平距离，这是证实草丛之间长距离竞争水资源的重要环节。

年，盖特辛和同事们宣布，在距离纳米布沙漠6000英里的澳大利亚内发现了一种类似妖精的怪圈结构，没有白蚁。 这一发现引起了持续的争论，澳大利亚科学家指出，先前的记录数据表明内地精灵怪圈是白蚁造成的，对自组织机制理论的解释遭到反驳。

对自组织机制理论的支持者来说，该理论为世界各地植物常规生长模式提供了广义的共同解释，它是一种综合解释，但不适合揭开精灵怪圈之谜。 图什克说:“在科学探索中，即使所有证据相反，研究者也不放弃，努力探索，精灵怪圈的白蚁理论就是一个例子。”

我们的队伍慢慢走向最终的勘测地点，在这期间，首先德国汉堡大学的学生们出现了胃部不适，另外焦耳车的轮胎松了，在探险的第三天傍晚，我们终于到达了giribesvlakte。 这是干燥的平原，到处都是牧草，精灵怪圈清晰，轮廓清晰，是饼干成型刀断裂后的效果。 我们开始设立营地。 之后，朱尔斯提议将整个队伍分成几组。

本科生斯坦·莱姆克( kristin lemke )写了她的论文，帮助她在giribesvlakte地区的精灵怪圈收集蚂蚁巢穴的测量数据。 获得博士学位的费利西娅·甘特在两个附近的精灵怪圈里发掘出完美的通道，精心打磨沙尘，打造白蚁通道。

随着沙粒的感觉持续存在于我们牙缝之间，我们开始适应纳米布沙漠的生活。 早餐一结束，我们队就出发。 午饭时间左右，四驱车的后备箱变成我们的自助餐桌，一起吃香肠、奶酪和饼干。 又过了1~2个小时，我们又回到了“豹岩之地”的营地。 一天，我见到了一位十几岁的牧民。 他表示当地人把妖精怪圈叫做“okarupare”。 第二天，这位年轻牧民再次来到研究地点，这次他带了两个朋友，他们非常怀疑白蚁会形成妖精的怪圈，认为这是上天赐予的礼物。

探险队唯一的纳米比亚人斯内克关注小窝，对象是辛巴族部落和窝的等级制度。 一窝有工蚁，另一窝有羽毛蚁后，等着下一场雨。 一旦植被复活，他们将重建自己的精灵怪圈，或接管另一个废弃的精灵怪圈。

在giribesvlakte地区有关于妖精怪圈的神秘“俄罗斯人形现象”。 朱根斯说:“除了我们探险队的成员以外，没有人知道这个现象。 下午，当我们来到四个更大的精灵怪圈时，这些巨大的环状结构像《俄罗斯娃娃》一样成了簇状。 我提议休息10分钟，密切注意这些环状结构，赌谁能解开奇怪的谜题就能赢一杯酒。 ”。

年，第三组研究人员参加了精灵怪圈的探讨研究，包括普林斯顿大学生态学家罗伯·普林格( rob pringle )和柯琳娜·塔尼塔( corina tarnita )在内的研究人员在《自然》杂志上发表了折衷的观点。 两种观点都是正确的，但更正确。

很久以前，普林格在肯尼亚的网站上发现了白蚁丘非常有序地分布在热带草原上。 这是可以饲养真菌的白蚁建造的巢，由于含有比周围土壤更多的营养物质，因此成为植物、蜘蛛、昆虫、蜥蜴的栖息地。 甚至阿里丘的平均间隔也能保证这种生物共生的好处更有效地扩散。 普林格推测白蚁群之间的竞争可以解释这个模型，但数学方法没有测试他的理论。

饭后，普林格和柯琳娜开始研究(年春天他们开始约会，现在成了夫妻)。 他们说:“人们提出的妖精怪圈解释理论是没有道理的。” 在肯尼亚，通过调查白蚁丘的分布情况，柯琳娜发现了自组织机制的证据，能够解释纳米布沙漠精灵的怪圈。

最终，柯琳娜说服了普林格，认为精灵怪圈周围的草丛确实是通过图灵数学类型的自组织机制成长的，但只是一个小尺度层面。 另外，白蚁群落间的竞争造成了较大的岛屿结构。 模拟表明，白蚁丘的排列布局成为长时间干旱期的生命避难所，提高生态系统对气候变化的耐受性。

当媒体开始激烈讨论时，普林格和柯琳娜出于好奇也发表了自己的意见，他们强调这种群居昆虫可以形成壮观的精灵怪圈结构。 当别人说这个理论不可能的时候，普林格说:“当然，我们会解释的。”

年，根据普林格和科琳娜的计算机模拟，即使将草丛用自组织机制建成小簇结构，白蚁也可能是形成大妖精怪圈结构的“罪魁祸首”。 这个模拟结果和纳米比亚的高度空航拍向导的怪圈一致。

来源：安莎通讯社