赵汉斌

在纳米比亚沙漠间，分布着数千个神秘的秃斑圆圈，包围着圆圈的是高高的草，这样的景观往往绵延数千米，从高空俯瞰，奇幻无比。人们对此提出了许多解释，包括土壤中的物质含量、陨石、不明飞行物甚至原住民死亡后的“鬼魂”。

有人认为这些圆圈是“仙女”创造的，也有人说是外星人曾光临这些地区时留下来的“痕迹”。纳米比亚当地的传说认为，地底深处藏着一条巨龙，它呼出的毒气杀死了地表的植被，形成了这些圆圈。

神秘的仙女圈确实让人脑洞大开，人们提出各种猜想，但要讲清楚其来源，还得靠科学考察和深入的研究。

2013年，德国汉堡大学的生物学家诺伯特·尤尔根斯宣称自己发现了仙女圈形成的秘密。尤尔根斯曾数十次往返纳米比亚，花了6年多的时间研究仙女圈。在每个采样的仙女圈中，他几乎都发现了一种鼻白蚁科的沙地白蚁。而且，这些小家伙的巢穴几乎总是位于仙女圈的中央，那里泥土湿度明显高于圈外地带。

尤尔根斯解释说，这些白蚁在土壤中钻洞时破坏了植物的根部，并以植物的根为食，才使圆圈内的土壤变得贫瘠，植物不再生长。因此雨水可以径直向下渗透，汇集到地下，生活在圆圈内的白蚁便可在干燥的沙漠中获得充足的水分和食物，在恶劣的环境中生存下来。尤尔根斯因此推断，是白蚁造就了这些圆圈。

美国佛罗里达州立大学的生物学家沃尔特·奇尔盖尔对此持怀疑态度，他强调说，尤尔根斯混淆了因果关系。南非开普敦大学的生物学家迈克尔·克雷默也认为“白蚁说”不符合常理。他认为，解释仙女圈现象的理论，需要克服的主要障碍是解释圆圈的规则分布、大小以及它们为何是环状。克雷默表示，白蚁为什么会导致如此大且均匀分布的圆圈的产生，尤尔根斯的理论并没有解释出真正的原因。

奇尔盖尔曾研究指出，小型仙女圈平均只维持24年，而较大的仙女圈能够存在75年。然而，他的研究并没有确定仙女圈最初是如何形成的，以及它们为何消失。

克雷默的团队发现，是降雨多少决定了纳米比亚沙漠里仙女圈的分布，仙女圈似乎只存在于降雨量稳定而稀少的地区。如果降雨太多，大量植物将缓和对资源的竞争，这些仙女圈将关闭；如果降雨太少，竞争将变得异常激烈，仙女圈也将再次消失。

由于仙女圈出现在这样狭窄的湿度范围内，每年降雨量的差别，将导致它们忽然消失或忽然再次出现。基于这个逻辑，研究人员发现他们能够预测仙女圈的分布，精确度高达95%。此外，仙女圈之间规则間隔，可能是每一个圈周边的草与其他圈之间为资源而竞争的结果。

当然，克雷默也不否认仙女圈与白蚁存在关联。他认为，产生仙女圈是植物之间的竞争。白蚁则是第二现象，它的作用是仙女圈的维修工，能够杀死在圈中央出现的草。总的来说，研究团队发现，仙女圈是植被在“抢夺”资源时所引起的一种自发现象。其资源竞争原理是：圆圈内土壤中不生长植被，所以水分及养分含量高，充当着“水库”的角色，可以向圆圈边沿和圆圈外的植被渗透水和营养。

多年来，来自德国哥廷根大学生态系统建模系的生态学家斯蒂芬·格津，也在关注这些神秘的仙女圈。2019年，格津团队用无人机和野外气象站采集数据，对澳大利亚西部的仙女圈再次展开了一系列研究。他们得出的结论是，仙女圈竟然和通常用于解释自然界中重复模式的图灵斑有着千丝万缕的关系。

格津团队在草地生态系统中，分析了仙女圈内外草的生长情况、大小与排布疏密程度以及土壤含水量。结果发现，与低活力草相比，高活力草与仙女圈的系统相关性更高。“在自然科学中，将经验生态学和物理学联系起来，是最具挑战性但也是最有趣的研究之一。这些草通过形成对称间隔的缝隙模式，积极地改造自己的环境。”格津说，植被得益于仙女圈提供的额外水分，即使在非常恶劣、干旱的条件下，也能保持生态系统的功能。如果没有草类的自我组织，这个地区很可能变成沙漠。

根据图灵斑的形成原理，生命力较强的植被应当聚集在一起，而生命力较弱的植被则会随机散布。他们关于生态学的发现，证明了仙女圈可以被图灵斑图解释。正如理论模型所预测的，仙女圈是干旱地区植被的重要额外水源，草是“生态系统工程师”，可改变其不利的非生物环境，从而导致植被“自组织”。