소위 “요정 원”은 맨손으로 붉은 색을 띠고 있습니다. 원형 반점 주로 나미비아와 호주 북서부의 초원에서 발견됩니다. 과학자들은 이러한 비정상적인 패턴이 흰개미에 의한 것인지 아니면 자체 조절 튜링 메커니즘의 생태학적 버전에 의한 것인지에 대해 오랫동안 논쟁해 왔습니다. 몇 년 전 괴팅겐 대학의 스테판 게첸(Stefan Getzen)은 강력한 증거 에게 마지막 가설 호주에서. 그리고 이제 그의 팀은 나미비아에서 유사한 증거를 발견했습니다. 새 종이 Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 저널에 게재됨.

Getzen은 Ars와의 인터뷰에서 “흰개미가 새로운 가상의 원을 형성하기 위한 전제 조건이 아니기 때문에 이제 흰개미 가설을 영구적으로 거부할 수 있습니다.”라고 말했습니다. 이것은 오스트레일리아와 나미비아 가상의 서클 모두에 적용됩니다.

그대로 우리에게 알려라 이전에, 힘바 부시민 나미비아 초원에는 이 지역의 신비한 동화 속 순환에 대한 전설이 흩어져 있습니다. 직경이 몇 피트에 이를 수 있습니다. 그들은 “신들의 발자국”이라고 불리며 종종 Himba 신의 작품이라고합니다. 무쿠루또는 독 숨결이 그 원 안에 자라는 모든 것을 죽이는 지하 용.

과학자들은 자신만의 아이디어를 가지고 있으며 수년에 걸쳐 원이 어떻게 형성되는지에 대해 두 가지 다른 가설이 나타났습니다. 한 이론은 현상을 특별한 흰개미의 종류 (사용자 정의 Psammmmotermes), 파기하면 식물 뿌리가 손상되어 식물이 흡수하기 전에 과도한 빗물이 모래 토양으로 스며들어 흰개미에게 편리한 물 덫을 자원으로 제공합니다. 결과적으로 식물은 곤충의 둥지에서 다시 원을 그리며 죽습니다. 흰개미는 음식을 멀리해야 하기 때문에 건기 동안 원의 직경이 확장됩니다.

그만큼 또 다른 가설– 하나 Getzen에서 채택– 원은 일종의 자기 조절 공간 성장 패턴 (튜링 패턴) 식물이 부족한 물과 토양 영양분을 놓고 경쟁할 때 발생합니다. 안에 1952년 학술지 Alan Turing은 자연스럽고 무작위가 아닌 패턴(예: 얼룩말 줄무늬)이 어떻게 나타나는지 이해하려고 노력했으며 모르포젠(morphogen)으로 알려진 화학 물질에 집중했습니다. 그는 닫힌 상자에서 기체 원자가 하는 것처럼 시스템 전체에 전파되는 활성화 화학 물질과 억제 화학 물질 사이의 상호 작용을 포함하는 메커니즘을 고안했습니다.

이는 비커의 물에 검정 잉크 한 방울을 주입하는 것과 유사합니다. 일반적으로 이것은 시스템의 안정성으로 이어집니다. 물은 점차 균일한 회색으로 변합니다. 그러나 억제제가 활성화제보다 더 빠른 속도로 퍼지면 그 과정이 중단됩니다. 이 메커니즘은 파일을 생성합니다 튜링 패턴: 반점, 줄무늬 또는 생태계에 적용될 때, 개미 둥지의 그룹 또는 상상의 원.

2019년 겟진 팀 연구를 했다 Newman이라는 오래된 광산 마을 근처의 호주 북서부의 가상 회로에서. 팀은 특히 흰개미 가설을 테스트하기 위해 토양 샘플을 수집 및 분석하기 위해 해당 지역의 거의 50개 요정 원에 150개 이상의 구멍을 팠습니다. 그들은 또한 드론을 사용하여 대륙의 더 넓은 지역을 매핑하여 일반적으로 해당 지역의 흰개미에 의해 발생하는 식생의 격차와 때때로 형성되는 가상의 원을 비교했습니다.

수확기 흰개미로 인한 식생 간극은 가상의 원의 절반 크기에 훨씬 덜 배열되어있어 잡초의 성장을 억제하는 거친 지하 식물을 찾지 못했습니다. 그러나 그들은 원에서 높은 토양 압축과 점토 함량을 발견했는데, 이는 호우, 강렬한 열 및 증발이 형성에 기여했다는 증거입니다. “흰개미 구조는 페어리 서클 지역에서 발생할 수 있지만, 흰개미와 페어리 서클 사이의 부분적인 지역 연관성은 인과 관계가 없습니다.” Jetzen은 당시에 말했습니다.. “따라서 흰개미에서 발견되는 것과 같은 파괴적인 메커니즘은 뚜렷한 키메라 원형 패턴을 형성하는 데 필요하지 않습니다. 식물과 토양 사이의 수문학적 상호작용만으로도 충분합니다.”

호주 흰개미 기원 가설을 효과적으로 반증한 Getzen은 유사한 방법론을 사용하여 특히 나미비아에서 흰개미 가설을 테스트하는 데 관심을 돌렸습니다. 나미비아 가상 회로에 대한 그의 이전 작업은 식물 뿌리에 대한 조사를 구체적으로 다루지 않았지만, 이 새로운 연구는 식물 뿌리가 초식 동물의 영향을 받지 않는다는 것을 보여줍니다.

Getzen은 Ars와의 인터뷰에서 “처음으로 우리는 비가 온 직후에 요정 서클에 가서 초식성 흰개미가 있는지 새 풀을 확인했습니다. “우리의 발굴은 흰개미가 확실히 잡초를 죽게 하지 않았다는 것을 보여줍니다. 상상의 에피소드에서 너무 늦었다면, 잡초는 오래 전에 죽었을 것이고 아마도 흰개미와 같은 파괴적인 동물은 이미 나무가 우거진 풀을 먹고 있었을 것입니다. 그러나 그들은 풀을 죽이지 않았습니다. 우리는 잡초가 흰개미의 활동보다 먼저 죽고 완전히 독립적이라는 것을 분명히 보여줍니다.”

그렇다면 Getzin의 다음은 무엇입니까? 그는 식물을 환경을 수정하는 “생태계 엔지니어”로 행동할 수 있다는 점에서 식물을 비버에 비유하면서 군집 식물의 지능에 대해 더 많은 연구가 필요하다고 믿습니다. “대부분의 사람들은 이것을 믿을 수 없거나 믿지 않으려고 합니다. 식물에는 뇌가 없기 때문입니다.”라고 Getzen이 말했습니다. “그러나 식물은 생태계 엔지니어로서 비버처럼 유사하게 행동합니다. 생존할 수 있는 유일한 방법은 엄격한 기하학적 패턴을 형성하는 것입니다.” 즉, 튜링 패턴을 형성하는 것입니다.

DOI: 식물 생태학, 진화 및 체계학의 관점, 2022. 10.1016 / j.ppee.2022.125698 (DOI 정보).