Tietyissä paikoissa Namibian tasangot näyttävät kohtauksilta tohtori Seuss -kirjasta - suuret, säännöllisesti toisistaan sijaitsevat ympyrät osoittavat muuten nurmettuneen maiseman, punainen lika hehkuva kuin majakka vasten vaaleita ruohoja. Arvauksia siitä, kuinka nämä omituiset muodostelmat tulivat vaihtelemaan käytännöllisestä kekseliään: maanalainen kaasu, termiitit, säteily, lohikäärmeet ja jättiläiset.
Asiaan liittyvä sisältö
- Salaperäisillä "Fairy" -piireillä on ominaisuuksia ihmisen ihon kanssa
- Maailma on täynnä piirejä
Oikottain puhutut keijuympyrät, omituisia muotoja oli havaittu vain Namibiassa - tähän asti. Tällä viikolla tutkijat ilmoittivat ulkonäkönsä noin 6200 mailin päässä Länsi-Australian autioista takaosista. Löytö auttaa jo tutkijoita kiusaamaan näiden luonnollisten kuvioiden takana olevaa mysteeriä.
Monien alojen tutkijat ovat aiemmin käsitelleet hämmentävää kysymystä käyttämällä matematiikkaa, biologiaa, ekologiaa ja entomologiaa. Äskettäin keskustelu on saanut aikaan kaksi teoriaa: Joko termiitit tappoivat kasvisirenkaita pistämällä juuriaan tai itse järjestäytynyt ruoho hyödyntääkseen parhaiten resursseja ankarassa aavikkomaisemassa.
Keijupiirien löytäminen Australiassa, jota kuvataan tällä viikolla Kansallisen tiedeakatemian julkaisussa, on johtanut joukkuetta voimakkaasti kohti itseorganisaation vastausta.
"Vesi on rajoitettua, ja koska vesi on rajoitettua, se ei pysty ylläpitämään jatkuvaa kasvillisuuden peittoa", selittää johtava kirjailija Stephan Getzin Saksan UFZ: n Helmholtzin ympäristötutkimuskeskuksesta. Joten "meillä on aukkoja ja muita kuvioita, kuten labyrintit ja raidat tai jopa täplät".
Vuonna 2014 Getzin oli kirjoittanut artikkelin Namibian piirejen yllättävän säännöllisestä etäisyydestä puolustaen resurssikilpailun teoriaa. Tämä asiakirja kiinnitti australialaisen kaivosyhtiön Rio Tinton ympäristöpäällikön Bronwyn Bellin huomion, joka huomasi joidenkin paikallisten muodostelmien hämmästyttävän samankaltaisuuden ja otti yhteyttä tutkijaan.
”Kolme päivää myöhemmin minulla oli postilaatikossani jotain, joka näytti identtiseltä Namibian keijuympyröille”, Getzin sanoo. "Emme voineet uskoa sitä - Namibian keijupiirien oletetaan olevan ainoat maailmassa."
Tämä arialäkymä Australian ulkosivustolle osoittaa suurten paljaiden maaperien, joidenkin labyrinttilaisten kuvioiden ja keijujen rinnakkaiselon, jotka voivat kaikki olla seurausta jyrkästä kilpailusta vedestä kuivilla maisemilla. (Kevin Sanders) 
Tämä arialäkymä Länsi-Australian ruohoihin osoittaa selvät aukot itseorganisoituvassa kasvillisuudessa. (Kevin Sanders) 
Keijuympyrät pilkotaan maisemaa lähellä Newmanin kaupunkia, Australia. (Stephan Getzin) 
Australialaiset keijuympyrät jakautuvat tasaisesti maisemaan ja muodostavat kuusikulmiokuvion - vihje niiden muodostumiselle. (Kevin Sanders) 
Kasvillisuus ei välttämättä muodostu aina parillisissa piireissä. Tämän maalaastarin ruoho on sijoitettu labyrintin muodostukseen. (Stephan Getzin) 
Tätä aloittavaa keijuympyrää ei ole vielä täysin kehitetty, sillä muutama ruohopala piikittää vielä keskirenkaan. (Stephan Getzin) 
Australian keijuympyröiden keskimääräinen halkaisija on noin 13 jalkaa, mutta voi ylittää 23 jalkaa. (Stephan Getzin) 
Keijukehän heikko jälki jää näkyviin sen jälkeen, kun tulipalo poltti suurimman osan ruohoista. (Stephan Getzin) Hän kokosi ryhmän kollegoita suunnaamaan takapihalle ja tutkimaan piirejä maasta ja ilmasta. Kaikki mitä he näkivät ehdottavan australialaisia muotoja ovat hyvin samanlaisia kuin heidän Namibian serkkunsa. Vaikka Australian ympyrät ovat kooltaan vaihtelevia, renkaat ovat keskimäärin melkein tarpeeksi suuria tila-autoa varten. Ja molemmissa Namibiassa ja Australiassa paksu kasvillisuusrengas ympäröi lian keskellä olevaa kasvia, joiden piikkien kasvit kasvavat ympyröiden välillä.
Ympyrät leviävät maiseman yli erittäin säännöllisellä kuusikulmiokuviolla - "kuten mehiläisessä kennomaisessa etäisyydessä", Getzin sanoo - noin 30 metrin etäisyydellä renkaista. Alueelliset analyysit vahvistavat sen, mitä tutkijat arvasivat kuvista: Australiassa ympyröiden jakauma on hyvin samanlainen kuin Namibiassa.
Tärkeintä on, että Australian ympyräjärjestely ei korreloi termiitin aktiivisuuden kanssa, hän toteaa. Sen sijaan se vastaa läheisesti mallia, joka simuloi veden rajoittamisen vaikutuksia kuivassa maisemassa, kaikki osoittaen kasvien itseorganisoitumiseen kilpailun takia.
Alan Turing esitteli 1950-luvulla itseorganisaation ajatuksen kuvaamaan morfogeneesiä - prosessia, joka ajaa yksinkertaiset solut organisoitumaan monimutkaisemmiksi olentoiksi erikoistumalla erilaisiin solutyyppeihin, joilla on erityiset toiminnot. Samoin pienimuotoiset prosessit ekosysteemissä, kuten kilpailu vedestä, voivat johtaa laajamittaiseen organisointiin ja rakenteisiin, Getzin ja hänen tiiminsä väittävät.
Vaikka kukaan ei ole seurannut nousevaa ympyrää sellaisena kuin se muodostuu, Floridan osavaltion yliopiston biologilla Walter Tschinkelillä on ideoita, jotka perustuvat hänen muodostumisen eri vaiheissa oleviin ympyröihin liittyviin tutkimuksiin: "Katson, että se on kuin mutaa kuivaa", hän selittää. Kun vettä on rajoitetusti, neste vedetään pois kaikkiin suuntiin jättäen väistämättä jotkut täplät niin kuiviksi, ettei mikään voi kasvaa.
Sieltä paikalliset prosessit voivat vaihdella hieman - kuten nähdään uusissa keijuympyröissä. Namibiassa ympyrät muodostuvat hiekkaisessa maaperässä, josta vesi virtaa helposti maan alle. Mutta paljain Australian maaperä on paksu savirikas materiaali, ja vedellä ei edes ole mahdollisuutta sulaa maahan, elleivät kasvit ole jo lyöneet reikiä kovan lian läpi kuten pienet ilmastimet.
Getzin ja hänen tiiminsä ehdottavat, että kun sataa, vesialtaat vahvistettujen kasvien aukkojen reunoille suoraan kasvien odottaviin juuriin raon reunalla. Ne reunakasvit kasvavat sitten isommiksi ja laittavat enemmän juuria keräämään vielä enemmän vettä. Tämä tarkoittaa, että nämä kasvit vetävät resursseja pois naapureistaan, rajoittavat kasvuaan ja ajavat puomin ja rinnan ympyräkuviota.
"Meidän on kuitenkin pidettävä mielessä, että lasketun mallilähdön ja luonnollisen kuvion välinen korrelaatio ei edelleenkään ole todiste syy-yhteydestä riippumatta siitä, kuinka hienosti mallilähtö jäljittelee luontoa", Tschinkel kirjoittaa sähköpostissa.
Seuraava askel olisi matkia ympyröiden kasvua kokeessa, vaikka tällaisen suuren, maisema-laajuisen ilmiön suhteen on vaikea sanoa, kuinka tämä saavutetaan, hän lisää. Jopa niin, että jos nämä ominaisuudet ovat todella merkkejä veden peruskilpailusta, niitä pitäisi olla enemmän ympäri maailmaa. Ja Internet-aikakaudella meillä on ennennäkemätön pääsy yksityiskohtaisiin satelliittikuviin jopa planeetan syrjäisimmistä nurkista.
Getzin on edelleen optimistinen metsästyksen suhteen: "Epäilen, että keijupiirikuvioita on enemmän - kysymys on etsinnästä."
Tutustu Namibian keijuympyröihin alla olevan Google Earthin avulla:
