困扰50年！非洲沙漠“仙女圈” 答案终揭晓

在非洲国家纳米比亚的纳米布沙漠上形成了很多神秘的“仙女圈”，但其成因困扰了科学家们近五十年，不过谜底终于在近日被揭开。(Shutterstock)

近五十年来，科学家们一直对纳米比亚的“仙女圈”（fairy circle）的成因感到困惑，这些大小不一的圆形怪圈大量出现在纳米布沙漠的草原上，圈内寸草不生，但圈外却长满植被，而且数量非常多，内外形成了强烈反差。不少人推测是由白蚁造成，还有人认为是植物以某种方式设法组织起来的。

现在，德国哥廷根大学的研究人员经过深入调查发现，仙女圈内的草在降雨后不久就枯萎了，但并非白蚁啃坏的。相反，对土壤湿度的连续观察显示，圆圈周围的草强烈地消耗了它们内部的水分，这很可能促成了圆圈内草的死亡。

在距离海岸约80至140公里的纳米布沙漠的草原中可能会看到上百万个仙女圈，每个圆圈的直径都可达几米。从远处看，它们就像大地的“麻疹”；从近处看，又似某种神秘的“场效应”阻止了草的生长，以致在蓑草的中心，突兀地出现了一块光秃秃的地面。

哥廷根大学的研究员近几年前往当地做了非常仔细的调研，他们在仙女圈内及周围安装了土壤湿度感应器，研究时间从2020年的旱季开始到2022年的雨季结束，每隔30分钟记录一次土壤的水分含量，观察降雨后仙女圈内外草的变化。

数据显示，在降雨后十天左右，圈内的草已经开始枯萎，在降雨20天后，圈内挣扎的草已经完全死亡，呈现枯黄的状态，但周围的草却生机勃勃，绿意盎然。

哥廷根大学生态系统建模系教授斯蒂芬‧盖津（Stephan Getzin）表示，通过比较圈内外的草的根部发现，两者几乎一样长，甚至圈内草的根部更长，这表明这些草都在拚命寻找水源，同时研究人员也没有发现白蚁以根为食的证据，直到降雨后50天到60天，枯草根部的损伤才变得更加明显。

当研究人员分析土壤水分波动的数据时，他们发现在最初降雨时，草几乎还未发芽，所以圈内外的土壤水分下降速度非常缓慢，直到周围的草趋向成熟，所有地区的土壤水分的下降速度都变快，即使圈内几乎没有草来吸收水分。

盖津博士解释说：“在纳米比亚酷热的环境下，草长期处于缺水的状态，一旦降雨，草根就会疯狂地吸水，圈外的草甚至会越线吸走圈内草的水分，成为一种竞争关系。

“通过形成均匀分布的仙女圈这样的明显图案化景观，草类自身充当了生态系统工程师的角色，直接从植被缺口提供的水资源中受益。事实上，我们从世界上其它各种严酷的旱地了解到相关的自组织植被结构，在所有这些情况下，植物除了正好生长在这样的几何形态中，没有其它生存机会。”

这项研究对于理解类似的生态系统具有重要意义，因为了解植物的这种自组织机制可以缓冲日益加剧的干旱所带来的负面影响。