Теоретики пояснили виникнення африканських «відьоминих кіл»

Екологи з Принстонського університету запропонували нову гіпотезу, яка пояснює виникнення «відьоминих кіл» у Намібії. На думку вчених, незвичайний природний феномен пояснюється життєдіяльністю термітів і впливом періодів посухи на рослини. Дослідження опубліковано в журналі.

«Відьміни кола» в Намібії, також відомі як «сліди бога», є позбавленими рослинності ділянки ґрунту правильної круглої форми діаметром від 2 до 35 метрів. По їхніх краях ростуть високі багаторічні трави, які зустрічаються в Південно-Західній Африці. У 2012 році біолог Уолтер Чинкель вперше описав життєвий цикл «відьоміних кіл». Він починається з загибелі рослин на невеликій ділянці землі і поступового збільшення кола в розмірах, а закінчується його зворотним повним заростанням, в середньому, через 41 рік. При цьому, «сліди бога» не стоять на місці, а постійно мігрують.

Вчені багато років намагаються пояснити, чому виникають «відьоміни кола». Німецький біолог Норберт Юргенс 2013 року припустив, що причиною може бути життєдіяльність піщаних термітів, які риють підземні тунелі і харчуються корінням рослин. Після того, як наукова спільнота піддала цю гіпотезу критиці, вчені почали шукати інше пояснення. Ізраїльські дослідники припустили, що «відьміни кола» можуть бути складною самоорганізованою системою, і їх виникнення пов'язане зі складною взаємодією між вологими і посушливими періодами, а також з боротьбою рослин за воду і поживні речовини на території. Тим не менш, екологам також не вдалося знайти переконливих доказів на користь того, що цей механізм є основним.

Автори нової роботи припускають, що поява унікального природного феномену пояснюється і діяльністю термітів, і впливом клімату на рослини. До такого висновку вчені прийшли, ґрунтуючись на комп'ютерній симуляції. Спочатку екологи побудували модель, яка імітує вплив підземних колоній термітів на пустельні рослини. У Намібії піщані терміти при будівництві свого житла виїдають коріння трав, що призводить до загибелі рослин і появи «мертвих» ділянок на землі. Симуляція показала, що «відьміни кола» будуть утворюватися, коли на території буде існувати кілька колоній термітів приблизно однакового розміру. У такому разі трава зростатиме на кордонах між територіями комах.

"Терміти залишають своє житло в пошуках їжі, і якщо вони зустрічають більш дрібну колонію, вони знищують її і розширюють свою територію. Однак коли терміти знаходять колонію схожого розміру, вони не можуть впоратися з нею, і в результаті між термітниками утворюються так звані спірні території ", - зазначає один з авторів роботи.

Проте життєдіяльність комах не могла повністю пояснити динаміку появи «наслідків бога». Тоді екологи включили в симуляцію процеси, пов'язані з вологими і посушливими періодами і боротьбою рослин за ресурси. Раніше було показано, що сухі періоди тривалістю 1-2 роки призводять до збільшення площі кіл, а схожі за тривалістю вологі - до зменшення.

Нова модель продемонструвала, що терміти і рослинність знаходяться в постійній взаємодії і являють собою складну самоорганізовану систему. «Відьміни кола» виникають навколо гнізд комах під час посухи. Однак при збільшенні кількості опадів трава починає зростати активніше і, незважаючи на те, що терміти як і раніше знищують її, вона заповнює пустоші, що утворилися в сухий період. Поява кільця з високих рослин навколо «відьоминих кіл» пояснюється тим, що всередині порожніх ділянок землі підвищена вологість (оскільки вода без перешкод проникає в нижні шари ґрунту), і коріння рослин може дотягнутися до запасів води.

Екологи говорять про те, що це пояснення не можна вважати універсальним для всіх кіл, однак воно найбільш повно пояснює феномен, що спостерігається в Намібії.

Донедавна вважалося, що «відьміни кола» існують тільки в Намібії, проте вчені нещодавно виявили схожі «візерунки» на ґрунті в західній Австралії. Супутникові фотографії показали, що вони майже ідентичні з африканськими. Подібні утворення також знаходять у Північній Америці, Бразилії та Південній Африці.