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纳米比亚“仙女圈”之谜

纳米比亚这片沙漠荒原位于非洲南部西海岸,是一处人迹罕至的偏远荒野。

纳米比亚“仙女圈”之谜

纳米比亚这片沙漠荒原位于非洲南部西海岸,是一处人迹罕至的偏远荒野。那些在纳米比亚荒野探险中幸存归来的人,带回了一些扑朔迷离的故事:一望无际的广袤沙海,多个世纪前的古老沉船,还有被沙丘吞噬掉的“鬼城”,但最令人着迷的却是神秘的“仙女圈”。当地传说“仙女圈”是上帝留下的神迹,也有的说它是地下神龙呼出气息留下的灼痕。在一些现代传说中,人们更多听到的是,“仙女圈”是外星人乘坐UFO来地球时的降落点。还有少数人认为,它们只不过是鸵鸟或羚羊的休憩之地。

“仙女圈”成因:众说纷纭

美国昆虫学家沃特尔·钦克尔蹲伏着观察的那片沙滩上有一个明显的粉色圆圈。圈外绿草丛生,圈内寸草不生,对比之下,粉色怪圈十分引人注目。几天前钦克尔做了一个实验,他在圈内洒上了一些杀虫剂,他说:“如果白蚁是杀死绿草、形成怪圈的罪魁祸首,那么杀虫剂杀死白蚁后,这里的植被应该能够重新生长起来才对。”

钦克尔沿着一丛干枯的草根,铲起一把灼热的橙色沙子,每铲起一勺,众人都在短暂的沉默中,认真寻找着泥块中肉眼几乎看不到的白蚁。钦克尔敏锐的眼睛就像鹰一样,只要发现虫子在蠕动,就会立即将白蚁吸入一根塑料管内,然后放进一个小玻璃瓶中,以便之后在实验室的紫外线灯下仔细探查它们是否吃进了他所洒下的杀虫剂。

长满野草的纳米比亚沙漠中,像这样寸草不生的神秘怪圈多达数百万个,如麻点般洒落在广袤的沙漠中。从空中俯视地面,这片沙漠景观看起来与坑坑洼洼的月球表面十分相似。当地人将这些怪圈称为“仙女圈”。怪圈的直径从2米到12米不等,形成一条横亘2000千米的狭长地带,从安哥拉经过纳米比亚一直延伸到南非。但是,没有人真正知道它们究竟是如何形成的。

对于纳米比亚“仙女圈”成因的猜测和假设,就像这些怪圈本身的盛衰枯荣一样,各种解释此起彼伏,但似乎没有一种解释能够真正站得住脚。钦克尔来这里就是想要找出真正的原因,他想要测试他心中早已有的一个猜想,但这个猜测与白蚁却是毫不相关。

一代又一代科学家对神秘“仙女圈”的成因提出了各种不同的解释,从土地被辐射污染到被病原体、真菌感染,还有人猜测怪圈是被地球内部渗出的有害气体侵袭而导致形成的,还有人认为这里原是有毒大戟属植物生长的地方。据传说,曾有一队16人的沙漠旅人用这种植物的枯枝点燃篝火,导致全体死亡的可怕后果。“仙女圈”究竟是如何来的,众说纷纭,不一而足。

纳米比亚“仙女圈”之谜“仙女圈”直径从2米到12米不等,形成一条横亘2000千米的狭长地带,从安哥拉经过纳米比亚一直延伸到南非。

最新解释:植物生存竞争导致

像大多数迷上了“仙女圈”研究人员一样,美国佛罗里达州立大学的昆虫学家沃尔特·钦克尔,最早是以一名旅行者的身份邂逅了“仙女圈”。2005年,他和妻子来到纳米比亚自然保护区参观,那里是“仙女圈”旅游热点区。当时有人问他,是否知道它们的成因。

钦克尔是一位研究蚁群的专家,于是不假思索地说这显然是白蚁造成的。他说:“每个人几乎从那个时刻认为与白蚁有关。”2007年,钦克尔夫妇重返旧地,并相信能在一星期内找到证据。通过对一些“仙女圈”进行了三天的挖掘考察,却没有发现一个白蚁窝,至此钦克尔意识到,最初设想的白蚁导致形成“仙女圈”的猜测需要重新思考了。

在最初的考察之后,钦克尔抽出时间多次重返纳米比亚,努力想要破解这个许多人都倍感兴趣的“仙女圈”之谜。但是每次野外考察都让他产生了更多的疑问。2009年,他在一些“仙女圈”内洒下一些营养物质,通过翻土或设置一些橡皮材料做成的障碍物等,从圈外到圈内,或者从圈内到圈外来改变“仙女圈”的土质和土壤环境,但所有这些实验都没能让“仙女圈”旧貌换新颜,“仙女圈”内依然光秃秃地寸草不生,而“仙女圈”外围的植物仍然继续旺盛生长。

虽然没有找到肯定的答案,但却激发了钦克尔探索到底的决心。通过卫星图像和现场观察,他发现“仙女圈”是“有生命周期”的,也就是说,它们在沙漠地景中周而复始地“出现”和“消失”,平均生命周期长达41年。之后他和另外两位研究人员合作一起来破解这个谜,一位是南非开普敦大学的迈克尔·克拉默,另一位是美国科罗拉多大学的生态系统生态学家尼克尔·巴杰。

2013年,克拉默和巴杰建立了一个计算机模式,模式显示降雨量多寡是形成“仙女圈”的一个最重要的指标。“仙女圈”最多最密集的地方也是沙漠中最多沙、土壤营养最贫瘠的地方,这些地方每年降雨量只有50~100毫升。据此,克拉默、巴杰和钦克尔三人有了一个新的推测:“仙女圈”是生长在严酷环境下的植物生存竞争导致的结果,这也解释了之前的一些研究发现干旱年份会形成更多的“仙女圈”,而雨水较多的年份里,一些“仙女圈”会消失。

纳米比亚“仙女圈”之谜钦克尔等人认为:在严酷的生存竞争中,植物争夺水分和营养物质的竞争十分激烈,强者占有更多资源,而“弱者”的命运是死亡,这就出现一些草木不生的光秃秃怪圈。

植物争夺水分和营养物质的竞争十分激烈,在严酷的生存竞争中,“弱者”的命运是死亡,将更多资源让给了它们周围更强壮的“邻居”,这就导致在旺盛生长的植物中,出现一些草木不生的光秃秃的怪圈。这些地方地表没有植物生长,地底下保存的水分和营养可为沿“仙女圈”周围的植物提供更多资源,令它们生长得更好。通常在最后一次降雨后,这些地下资源可保存8~11个月之久。

而且由于“仙女圈”里的地表面没有植物生长,表层沙土变得十分干燥,就像盖在水桶上的一面盖子。这也解释了为什么尽管“仙女圈”内有着丰富的地下水资源,种下去的植物种子却仍然无法扎根成活的原因。渐渐这种生长机制稳固下来,形成一种圈状结构,一种可令生存竞争最小化的结构。其实,植物生存竞争的这种模式在其他地方也有发现,如尼日尔的“条状怪圈”、乍得的“点状怪圈”,以及苏丹的“带状怪圈”等,所有这些奇特的怪圈现象无一例外都发生在干燥缺水的沙地与水分充足的草地或灌木林地相接的地方。

这是一个很说得通的解释。但要让那些对“仙女圈”感兴趣的铁杆粉丝们相信这个解释,仅靠计算机模式的模拟猜测是远远不够的。他们中许多人并不愿意轻易放弃自己所设想的“仙女圈”成因的推测和解释。

为此,钦克尔、克拉默和巴杰相聚在纳米比亚首都温得和克,开着车第六次向纳米比亚西南方驶去。他们在一间农舍中储存了足够维持两周的食物,按照事先制订好的严密计划,每天天一亮就前往野外现场考察,直到夜幕降临才返回。一条有着许多分岔的土路通往他们的考察地点:一小块沙漠地,明丽的橙色与郁郁葱葱的灰绿色相接相间,十分壮观。

在纳米比亚当地工作人员的帮助下,考察小组用栅栏隔出了一块内有25个“仙女圈”的地块,以防止羚羊闯进来弄坏设备。他们给“仙女圈”编上号,做好记号,然后开始了他们的经典植物生态学实验,他们给这些“仙女圈”提供了不同的“待遇”,有的给予植物生长需要的充分营养,有的定期为它们浇水,有的同时提供营养和水分,有的则什么“待遇”也没有。如果提供的条件能够对植物生长产生影响,那么在“仙女圈”内也会有植物生长起来,不过当然不会很快就会有结果。克拉默说:“我们按通常的农业灌溉量给它们浇水。”

纳米比亚“仙女圈”之谜“仙女圈”里的地表面没有植物生长,表层沙土变得十分干燥,就像盖在水桶上的一面盖子。

他们还在一些“仙女圈”中注入氮同位素,以便更好地跟踪水的流向,他们还在周围地下竖起一些直立屏障,以观察阻断地底下储存的水和营养物质之后,是否会对“仙女圈”周边草地的生长产生影响。最后,他们还在少数几个“仙女圈”内洒了一些杀虫剂来对付白蚁。

“仙女圈研讨会”:白蚁说再次登场

钦克尔早就认为,白蚁假说可以终结了。但就在克拉默和巴杰建立起计算机模式的时候,德国汉堡大学生态学家诺伯特·尤尔根斯在《科学》杂志上发表的论文中提出,白蚁才是“仙女圈”的制造者。通过对40个“仙女圈”现场考察收集到的证据,尤尔根斯认为,“仙女圈”是沙漠白蚁有意为之的结果,目的是打造它们的“蓄水槽”。之前没有人发现这一点,是因为它们制造的“水渠”太过细小,很难被人发现。

白蚁说再次在“仙女圈”迷中掀起轩然大波。一些批评者称尤尔根斯无法证明“仙女圈”是因白蚁引起的,它们只是恰好迁移到了本来就存在的地下蓄水槽结构处。

白蚁与“仙女圈”之间的关系在一些杂志和网络论坛上引起了热烈的讨论和争论。纳米比亚纳米布兰德自然保护区负责人尼尔斯·奥丹达尔发现这是一个让持不同观点的各方进行交流的好机会,于是组织举办了首届“仙女圈研讨会”,正巧这时钦克尔三人也正好来到纳米比亚。在一个温暖的早晨,35位与会者聚集在一个由车库改装成的会议室里,开展了激烈的讨论。

南非癌症研究协会负责人卡尔·阿尔伯特提出了第三种假设,他认为“仙女圈”内的植物是被来自地下深处的有害气体杀死的,他对“仙女圈”里收集到的死去植物根系进行了分析,从中分离出他的研究小组无法鉴别的四种分子。南非比勒陀利亚大学的另一个研究小组也得出了同样的假设,并分离出了几种“仙女圈”里独有的化合物,但阿尔伯特坦承认他的假设并未能解开“仙女圈”之谜。他说:“我们并不清楚,这些奇特的分子究竟是因还是果。”

德国环境研究中心的生态学家斯蒂芬·盖津通过空中拍摄的数十平方千米范围地景的图片显示,“仙女圈”呈现规则的六边形,与蜜蜂的蜂房极为相似。从地底下渗出的有害气体也有可能会杀死地面植物,但如果从空中俯视观察,形成的形状应是不规则的。另外,盖津还指出,干旱环境中社会性昆虫的活动导致的怪圈也是不规则的。

认同尤尔根斯观点的在人数上显然处于劣势,尤尔根本来没打算发言,但在看了放在车上的在附近“仙女圈”里收集到的大量白蚁巢后,他还是作了一个即兴发言。他在发言中概述了他的一些观点,如:“仙女圈”是如何因白蚁蚁后的行为而导致形成的;“仙女圈”中经常会发现大量白蚁,白蚁通过啃咬植物根系和分泌有害气体杀死“仙女圈”中的草等。

尤尔根斯和他的研究生还展示了一些新的动植物种类史数据,数据表明,沙白蚁实际上是由六种截然不同种类的白蚁构成的,而不是一种,这也是为什么在除了“仙女圈”之外的其他地方也发现它们存在的原因。尤尔根斯认为不同种类的沙白蚁会“制造”出不同种类的“仙女圈”,而生活在纳米比亚沙漠东部的沙白蚁却根本不会“制造”出任何“仙女圈”来。他还根据空中俯视和地面观察的结果,提出“仙女圈”的“寿命周期”要比钦克尔之前估计的长得多:可能长达数百年甚至数千年。

纳米比亚“仙女圈”之谜纳米布兰德自然保护区除“仙女圈”外,景色非常美。

最终的谜底:让时间来证明

神秘的“仙女圈”究竟出自谁之手?我们离揭开这个怪圈之谜究竟还有多远?盖津认同钦克尔的植物生存竞争假说:“我们只是还需要一点时间来证实它。”这也是钦克尔、巴杰和克拉默三人多次现场考察的目的,他们希望最终植物生存竞争理论也许能真正揭开“仙女圈”成因的多个疑团,比如,白蚁可能对于维持“仙女圈”形成后形态的稳固起到某种作用,但这些可能需要数月甚至数年的研究。巴杰说:“我们需要更多的时间来拼凑出‘仙女圈’形成之谜的完整图景,这是一项涉及多个学科的艰巨任务,不是依靠单一的一种理论就能够得出完美答案的。”

早上8点,纳米比亚沙漠中的阳光已经十分强烈。钦克尔的三人考察团队装备了可以让他们长时间跪伏在炙热沙土上考察研究的装备,价值数千美元的装备可以让他们在这片酷热的沙漠中坚持几个月。对于最终寻找到“仙女圈”之谜的确切答案,他们充满了信心和希冀。

作者:方陵生

来源:《大自然探索》 

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