在一望無際的荒漠草原上,佈滿了數以千計大小不等的神秘圓圈。圓圈四周是草,但是中間光秃秃沒有任何植物生長。這種現象稱為「仙女圈」(fairy circles)。
過往,這種現象在非洲納米比亞和澳洲內陸地區出現。科學家自1970年代以來,對「仙女圈」現象感到疑惑,也對成因提出過多種假設和猜測。
今年9月底在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences,簡稱PNAS)發表的一項研究指出,「仙女圈」的分布可能比以前想像的廣泛得多,至少在三大洲15個國家出現。
研究人員使用人工智能訓練技術,輸入在納米比亞和澳洲拍攝的超過15,000張衞星圖象,開發了一個識別模型,來識別全球57.5幅面積約1公頃(約2.5英畝半)旱地的圖象。結果顯示,在澳洲、非洲和亞洲等15 個國家的263個不同地點,均有「仙女圈」現象。除了納米比亞和西澳洲,還包非洲薩赫勒(Sahel,撒哈拉沙漠南邊半乾旱的草原地區)、西撒哈拉、非洲之角(Horn of Africa,非洲東北部的索馬里半島)、馬達加斯加、西南亞和澳洲中部和西南部等。
這項研究的主要作者、西班牙阿利坎特大學(University of Alicante)多學科環境研究所的科學家曼努埃爾‧德爾加多‧巴克里索(Manuel Delgado-Baquerizo)和研究合著者表示:「我們的研究提供的證據表明,仙女圈比以前想像的要普遍得多。這使我們第一次能夠在全球範圍內,了解影響這種現象分佈的因素。」
研究人員收集了「仙女圈」的環境數據,辨別仙女圈可能出現的條件。根據這項研究,炎熱、乾旱、土壤含氮量低的地區適合出現「仙女圈」。如果每年降雨量在4到12英吋之間,也會有幫助。
生態學家肯‧廷斯利(Ken Tinsly)於1971年在納米比亞觀察到了這些圓圈,據說他借用了歐洲常見的自然形成蘑菇環,將其命名為「仙女圈」。
有些人猜測,「仙女圈」形成是由於地球内部滲出有害氣體,侵蝕地球表面;也有人認為,在這些地區生長的有毒大戟屬植物,死亡後留下了「仙女圈」。雖然假設很多,但卻沒有令人信服的證據。
2013年3月,德國漢堡大學的生物學家諾伯特‧尤爾根斯(Norbert Juergens)在科學期刊《科學》(Science)發表論文,表示在六年内40多次赴「仙女圈」地區研究,發現「仙女圈」中存在著一种沙地白蟻。他推斷,白蟻以草根為食,殺死了吸取泥土水分的植物。
另一項常見理論,是這些地區缺乏養分和水份,「仙女圈」內的植物未能獲得足夠養分而枯死,形成「仙女圈」。
2021年,德國哥廷根大學(University of Göttingen)的生態系统建模系研究員斯蒂芬‧格津(Stephan Getzin)提出,在某些氣候條件下,植物會自我組織,形成「仙女圈」,生命力較强的植物聚集在一起,而生命力較弱的植物則會隨機散布。
今年初,在《自然生態與演化》(Nature Ecology and Evolution)發表的一項研究,又將「仙女圈」與一種白蟻連結起來。由民族生態學家菲奥娜‧沃爾什(Fiona Walsh)領導的研究團隊,參照原住民知識,推斷澳洲的「仙女圈」現象與白蟻的活動有著千絲萬縷的關係。
研究團隊與當地土著合作,研究確定,「仙女圈」圖案也出現在西澳洲和北領地(Northern Territory)的馬爾圖族(Martu)的古老圖騰裡。原住民的長老說,這些斑塊稱為linyji,地下有白蟻生活。
沃爾什說:「原住民至少從1980年代開始就發現出現的模式,並說他們世世代代都知道這些圖案,可能已達幾千年之久。」研究團隊挖開「仙女圈」後發現,有41%的洞內發現有 白蟻。她表示:「在澳洲,白蟻不僅參與形成『仙女圈』,還是形成的主因。這現象需要白蟻、植物、土壤和水之間的互動。」
科學日益進步,但「仙女圈」仍是不解之謎。然而,在澳洲大陸上至少生活了至少5萬年的原住民,卻為這個謎團提供了線索。沃爾什表示,這是明顯的例子,說明原住民的知識有助解答科學問題。