美國《生活科學》網站報道，非洲納米布沙漠的草地上出現的怪異圓形圈，也被稱為“仙女圈”，它的形成擁有各種解釋，包括認為它是由螞蟻、白蟻，甚至是從地里滲透出導致雜草死亡的氣體的杰作。然而一項最新研究表明，這些仙女圈可能是植物之間地下資源競爭的自然結果。

納米布沙漠的草地最初是同質的，但稀缺的雨水和營養(yǎng)物質匱乏的泥土導致草類之間激烈的競爭，這項最新研究這樣解釋道。強勁的草吸收了泥土里所有的水和營養(yǎng)物質，導致它們相對弱的鄰居死亡并留下一個貧瘠的缺口。

隨著競爭的持續(xù)發(fā)生，這種植被缺口開始擴張，無草地區(qū)域成為營養(yǎng)物質和水的“蓄水池”。擁有了額外的資源，更大的草物種能夠扎根在這些缺口的外圍，穩(wěn)定的仙女圈開始形成和發(fā)展?！斑@是一個非常不錯的理論，它考慮了仙女圈的所有特征”，包括較高的草物種的存在，美國佛羅里達州立大學的生物學家沃爾特·奇爾蓋爾說道，他并沒有參與這項研究。“目前還沒有任何解釋仙女圈的理論做到這一點。”

揮之不去的神秘

仙女圈之謎困惑了科學家長達幾十年。去年，奇爾蓋爾發(fā)現小型仙女圈平均只維持24年，而較大的仙女圈能夠存在75年。然而，他的研究并沒有確定仙女圈最初是如何形成的，或者它們?yōu)楹蜗А?/p>

2013年早期，德國漢堡大學的生物學家諾伯特·尤爾根斯宣稱發(fā)現了仙女圈的白蟻理論的證據。他發(fā)現沙漠白蟻殖民地幾乎總是位于仙女圈的中央，在那里泥土潮濕度日益增加。他推斷稱白蟻以草根為食，殺死了吸取泥土水分的植物，隨后在干旱季節(jié)吸取產生的圓形缺口里的水分。然而奇爾蓋爾對這一理論持懷疑態(tài)度，他強調尤爾根斯混淆了因果關系。

這項研究的首席研究員、南非開普敦大學的生物學家邁克爾·克雷默也認為白蟻理論不符合常理，他的這項最新研究發(fā)表在期刊《公共圖書館·綜合》上?！拔艺J為解釋仙女圈現象的理論需要克服的主要障礙是解釋圓圈的規(guī)則分布，它們的環(huán)狀和大小?！笨死啄f道?！鞍紫仦槭裁磿е氯绱舜笄揖鶆蚍植嫉膱A圈的產生，這一理論并沒有解釋真正的原因?！?/p>

科學家之前提出仙女圈是“自我組織的植被樣式”的例子，這主要源于植物之間的相互作用。2008年研究人員研發(fā)了一個數學模型顯示仙女圈的植被樣式取決于水資源。

激烈的競爭

為了測試這一理論，克雷默和他的同事、美國科羅拉多大學博爾德分校的尼克·巴杰利用谷歌地圖和地面調查，測量了納米布沙漠里仙女圈的大小、密度和土地占用。他們搜集了仙女圈內外不同深度的泥土樣本，分析里面的水和營養(yǎng)物質成分。最后，他們將這些信息以及氣候數據，例如季節(jié)降雨量和溫度，輸入電腦模型里。

“我們發(fā)現，仙女圈的大小、占有土地的密度和程度都與可獲得的資源量有關?！笨死啄f道。如果具有較豐富的資源，例如泥土營養(yǎng)和降水，那么仙女圈較小。這并不無道理，克雷默解釋稱，因為如果環(huán)境里已經有水和營養(yǎng)物質，那么較高的草不需要較大的資源蓄水池來存活。另一方面，如果泥土的水和營養(yǎng)物質較為匱乏，那么草需要較大的蓄水池維持自身。

研究人員還發(fā)現，降雨極大的決定了納米布沙漠里仙女圈的分布，后者似乎只存在具有合適降雨量的地區(qū)（降雨既不多也不少）。如果降雨太多，大量的資源將“減緩”對資源的競爭，這些仙女圈將關閉；如果降雨太少，競爭將變得異常激烈，仙女圈也將再次消失，克雷默說道。由于仙女圈出現在這樣狹窄的濕度范圍內，每年降雨量的差別將導致它們忽然消失和忽然再次出現。有了這些信息，研究人員發(fā)現他們能夠預測仙女圈的分布，精確度高達95%。此外，仙女圈之間規(guī)則間隔可能是圈內競爭的結果，每一個圈內的草與其它圈的草為資源而“競爭”。

實驗測試

克雷默注意到仙女圈仍與白蟻有關?！爱a生仙女圈是植物之間的競爭。白蟻則是第二現象，它的作用是仙女圈的維修工，能夠殺死在圈中央出現的草。”南非比勒陀利亞大學的化學劑伊薇特·諾德認為仙女圈的非昆蟲假設非常新穎，盡管她對這一理論的有效性仍有所懷疑。諾德并沒有參與這項研究。

“外圍的草資源競爭是如何引發(fā)一整塊空缺土地里的植物突兀且同步的死亡，目前仍不清楚?！敝Z德說道。她曾經研究過仙女圈?！按鸢溉杂写覀兘視??！睘榱藴y試這項理論是否正確，克雷默計劃進行實驗測試，他的研究只提供了這一競爭理論的相關證據?！叭绻膳Φ拇_是因水和營養(yǎng)物質短缺而引發(fā)的，那么灌溉并施肥這些仙女圈應該能夠導致仙女圈關閉并重新長出植物。”

（據《邢周報》）