Ученые бьются над разгадкой феномена "Ведьминых кругов"

Загадочные круги растительности, широко встречающиеся в пустынях Южной Африки, возникают не только благодаря деятельности термитов, но и конкуренции пустынных растений за ресурсы. 

Ведьмины круги в Намибии

В засушливых степях атлантического побережья юга Африки часто встречаются так называемые "ведьмины круги" размером от 2 до 40 метров. Они состоят из кольца постоянно зеленой травы, которая не высыхает в сухой сезон, и лишенной всякой растительности проплешины в центре. Круги могут существовать до 75 лет, они появляются и исчезают без всякой видимой причины.
Одни ученые полагали, что причиной их появления могут быть сами растения или геохимические особенности почвы, другие считали, что дело в муравьях, термитах или даже в "самоорганизации растительности". Три года назад биологи из Германии обнаружили намеки на то, что термиты Psammotermes allocerus действительно участвуют в организации этих кругов, проанализировав устройство нескольких десятков тысяч таких загадочных структур.

Экологическая система

Роберт Прингл (Robert Pringle) из Принстонского университета (США) и его коллеги пришли к выводу, что на самом деле в их рождении замешаны и растения, и насекомые, проанализировав данные, собранные их германскими коллегами и изучив несколько "ведьминых кругов" в Намибии.
Как отмечает Прингл, главной слабостью "термитной" гипотезы является то, что все "ведьмины круги" обладают почти идеальной формой – кольца растений в них образуют правильные круги,  и сами эти структуры обычно бывают удалены друг от друга на равные расстояния. Критики этой идеи считают, что насекомые не могут "рисовать" их с такой точностью, объедая корни растений только там, где это нужно сделать. 

Авторы статьи проверили, так ли это на самом деле, создав компьютерную модель нескольких колоний термитов, живущих в пустыне, используя те данные, которые они получили во время своих поездок в Намибию.

Ключевым фактором в работе этой модели послужило то, что ученые заметили, что в "ведминых кругах" обычно живет не одна, а несколько колоний насекомых схожих размеров, что мешает им уничтожить друг друга и заставляет сосуществовать, соблюдая незримые границы "сфер влияния" и периодически вступая в пограничные конфликты.

Больше суммы элементов

Эти границы, как показывают расчеты ученых, особым образом влияют на формирование новых колоний, фактически заставляя термитов основывать новые поселения внутри своеобразной шестиугольной сетки – примерно так же, как расположены "ведьминские круги" относительно друг друга в Намибе и других африканских пустынях. Соответственно, можно говорить, что термиты действительно играют весомую роль в формировании кругов.
С другой стороны, растения так же активно управляют этим процессом, влияя на то, как распределяется влага вокруг тоннелей, которые термиты выкапывают в почве вокруг своей колонии. Стремясь проникнуть внутрь ее территории, где воды больше, чем в других участках почвы пустыни, растения конкурируют между собой за эту воду, в результате чего их там вырастает гораздо больше, чем в других частях Намиба. Если же колония термитов умирает, растения начинают постепенно прорастать внутрь ее бывшей территории, заполняя круг зеленью.

Когда внутри этого зеленого круга появляется новая колония термитов, этот процесс начинается заново, только теперь "ведьмин круг" имеет не одно, а два кольца зелени. Таким образом, как полагают биологи, формируются все подобные структуры в пустынях Южной Африки.

Почему они существуют? Как показывают расчеты ученых, термиты стабилизируют климатические условия, защищая растения от продолжительных засух за счет скопления их большого количества в одном месте и появления участков почвы, богатых водой. Подобные самоподдерживающиеся системы растений и насекомых могут играть гораздо большую роль в жизни экосистем Земли и в сокращении площади пустынь, чем мы считаем сегодня, заключают авторы статьи.