علف‌های مرموزی که حلقه‌های مرگ و زندگی می‌سازند

فرارو: پوشش گیاهی اندکی که در ناحیه‌ای دورافتاده از صحرای نامیب (نامیبیا، آفریقا) گسترده شده‌اند، از بارش ناچیز این منطقه امرار معاش می‌کنند. رشد این همه علف در چنین محیط خشنی چشمگیر است، اما این منطقه چیز‌های عجیب تری در خود دارد.

به نقل از rahnamato، این علفزار توسط میلیون‌ها دایره عجیب و غریب پر شده است، که همه آن‌ها عاری از علف یا هر نوع پوشش گیاهی هستند، که با هم یک الگوی وهم انگیز در سراسر منطقه، منظره‌ای عجیب را تشکیل می‌دهند. این دایره‌های عجیب که به «حلقه‌های پریان» مشهور است، وسعتی برابر با ۸۰ در ۱۴۰ کیلومتر را پوشش داده اند که از فاصله‌های بسیار دور قابل رویت است. بیننده‌ای که در این محیط قرار می‌گیرد گویی خود را در یک سیاره بیگانه تصور خواهد کرد.

قطر هر دایره بین ۲ تا ۱۰ متر است که با فاصله ۱۰ متری از یک دیگر قرار دارند. دانشمندان تاکنون دو نظریه اصلی برای چرایی تشکیل این دایره‌های مرموز مطرح کرده اند. یک نظریه ادعا می‌کند که این دایره‌ها توسط موریانه‌ها به وجود می‌آیند که از ریشه‌ها تغذیه می‌کنند، در حالی که نظریه دیگر پیشنهاد می‌کند که علف‌ها برای به حداکثر رساندن دسترسی به آب، خود این حلقه‌ها را سازماندهی کرده اند.

هر نظریه برای خود طرفدارانی دارد و برخی تحقیقات نشان داده اند که هم موریانه‌ها و هم خودسازماندهی ممکن است در پشت حلقه‌های پری قرار داشته باشند. اما این توضیح پس از مشاهده حلقه‌های مشابه در استرالیا در سال ۲۰۱۶ که بدون ارتباط مشخص با موریانه‌ها بودند، پیچیده‌تر شد.

تحقیقات اخیر نیز به شدت به سمت نظریه خود سازمان دهی تمایل پیدا کرد که در آن علف‌ها دایره‌های پری را تشکیل می‌دهند تا از بارندگی کم بیشترین استفاده را ببرند. در سال ۲۰۲۰، تحقیقاتی به رهبری استفان گتزین، از دپارتمان مدل‌سازی اکوسیستم در دانشگاه گوتینگن در آلمان، مستندات بیشتری برای این نظریه پیدا کرد.

گتزین و تیمی از محققان دایره‌های پریان را در ۱۰ منطقه در سراسر صحرای نامیب بررسی کردند. بارندگی در این منطقه نادر و نامنظم است. محققان خاطرنشان می‌کنند که علف‌ها گاهی بلافاصله پس از باران در دایره‌های پری ظاهر می‌شوند، اما معمولاً بلافاصله پس از آن می‌میرند، در حالی که علف‌های بین دایره‌ها زنده می‌مانند.

گتزین و همکارانش باران‌های پراکنده را در ۱۰ منطقه ردیابی کردند، علف‌ها، ریشه‌ها و شاخه‌های آن‌ها و هرگونه آسیب احتمالی ریشه‌ای که موریانه‌ها ایجاد می‌کردند را بررسی کردند.

آن‌ها شرایط اطراف علف‌های در حال مرگ را پس از بارندگی بررسی کردند و حسگر‌های رطوبت خاک را در دایره‌های پری و اطراف آن برای ثبت داده‌ها در فواصل نیم ساعتی، از فصل خشک سال ۲۰۲۰ و تا پایان فصل بارانی ۲۰۲۲، راه اندازی کردند.

این مطالعه نشان داد که ده روز پس از بارندگی، فضای داخلی دایره‌های پری رشد بسیار کمی داشت و علف‌های جدیدی که جوانه زده بودند در حال مرگ بودند. بیست روز پس از بارندگی، هر علف داخل دایره‌ها مرده بود، در حالی که علف‌های اطراف «سبز و نرم» بودند.

ریشه‌های علف‌های مرده داخل دایره‌ها به اندازه ریشه‌های بیرون از دایره‌ها و حتی طولانی‌تر بودند، که نشان می‌دهد گیاهان سرمایه‌گذاری زیادی برای رشد ریشه به جهت جستجوی آب کرده‌اند. آن‌ها همچنین گزارش دادند که محققان شواهدی مبنی بر تغذیه موریانه‌ها از ریشه پیدا نکردند.

گتزین می‌گوید: «فقدان ناگهانی علف در بیشتر مناطق درون دایره‌ها را نمی‌توان با فعالیت موریانه‌ها توضیح داد، زیرا هیچ زیست توده‌ای برای تغذیه این حشرات وجود نداشت.»، اما مهمتر از آن، می‌توانیم نشان دهیم که موریانه‌ها مسئول این امر نیستند، زیرا علف‌ها بلافاصله پس از بارندگی بدون هیچ نشانه‌ای از تغذیه موجودات از ریشه، می‌میرند.

محققان گزارش می‌دهند که حسگر‌های خاک کاهش آهسته رطوبت خاک را هم در داخل و هم در خارج از دایره‌ها پس از یک بارندگی اولیه نشان دادند. با این حال، هنگامی که علف‌های اطراف حلقه تثبیت می‌شوند، رطوبت خاک به سرعت در همه جا و از جمله داخل دایره‌های پری، ناپدید می‌شود. گتزین می‌گوید؛ نتایج ما نشان داد که رطوبت خاک به سرعت و به صورت افقی در این ماسه‌ها حتی در فواصل بیش از هفت متر پخش می‌شود؛ و این بدان معناست که آب موجود در حلقه به سمت گیاهان اطراف هدایت می‌شود.

محققان می‌نویسند که این یک نمونه باورنکردنی از «بازخورد اکوهیدرولوژیکی» است که در آن حلقه‌های خشک و بی ثمر اساساً به مخزنی تبدیل می‌شوند که به حفظ علف‌های اطراف کمک می‌کند.