仙女圈的起源:大戟假说被推翻

【字体: 时间:2021年06月10日 来源:University of Göttingen

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  纳米布的仙女圈是自然界最大的奥秘之一。数以百万计的这些圆形的贫瘠地带沿着纳米比亚沙漠边缘的广大地区延伸。塞隆的一个早期假说是,大戟叶中的有毒物质会诱发仙女圈。现在,新的研究发现了最初的实验,40年后,研究人员能够最终推翻这一假设。

  

纳米布的仙女圈是自然界最大的奥秘之一。数以百万计的这些圆形的贫瘠地带沿着纳米比亚沙漠边缘的广大地区延伸。1979年,G.K.塞隆发表了第一篇关于它们起源的研究。他的假设是,大戟叶中的有毒物质引起了仙女圈。作为一项新研究的一部分,G&OUML大学的科学家们;廷根和戈巴布纳米布研究所找到了最初的大戟属植物是塞隆研究的一部分。四十年后,研究人员现在能够确凿地推翻塞隆最初的假设。他们的研究结果发表在《BMC生态学与进化》杂志上。20世纪70年代末,南非植物学家Theron在纳米比亚西北部的Giribes地区发现了几种正在死亡和腐烂的大戟灌木。因此,他提出这种植物叶子中的有毒物质可以杀死草并诱导仙女圈,他的假设发表在1979年。作为当前研究的一部分,科学家们回到了同一地区,设法找到了标记这些植物的原始金属针。2020年,研究小组首次利用地面摄影、高分辨率无人机图像和历史卫星图像详细记录了这些偏远地点。

研究人员显示,没有一个标记的大戟地点发展成仙女圈。取而代之的是,在所有的金属针周围长出了长寿命的草丛。这与大戟中的毒素抑制其他植物生长的假设相反,因为这些草存活了下来。考虑到大戟假说认为只有枯死和腐烂的灌木才会导致荒芜,研究人员还测量了即将死去的大戟的大小,并将它们与同一研究地块中仙女圈的大小进行了比较。和吉里贝斯一样,这项研究的第二部分也在布兰德伯格进行。在这两个地区,腐烂的大戟的直径无法解释更小或更大的仙女圈的大小。在研究的第三部分,仙女圈的空间格局直接与同一地区的大戟模式进行了比较,以调查吉里贝斯、布兰德伯格和加鲁布地区这两种分布之间的潜在联系。然而,灌木和圆的模式并不匹配:在五分之四的地块中,模式差异显著,圆呈规则分布,而大戟则以丛生为主。因此,创造仙圈模式的过程不同于创造快乐的模式的过程。

< P > Stephan Getzin,G.OUML大学生态系建模部的博士;廷根总结说:“40多年前,当塞隆发表他最初的大戟假说时,他是仙女圈研究的先驱:当时几乎对它们一无所知。然而,今天,我们看到了他早期实验的长期结果,根据我们详细的实地观察,我们不得不拒绝大戟假说。”格津解释说,“推翻关于仙女圈起源的假说是解决其奥秘的重要一步,因为这有助于推进我们的科学理解。它使我们能够确定更可能的机制来解释这些惊人的形成以及其他迷人的生物现象。”

Journal Reference:

  1. Stephan Getzin, Ailly Nambwandja, S&ouml;nke Holch, Kerstin Wiegand. Revisiting Theron&rsquo;s hypothesis on the origin of fairy circles after four decades: Euphorbias are not the cause. BMC Ecology and Evolution, 2021; 21 (1) DOI: 10.1186/s12862-021-01834-5

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