Шестиногие «ведьмы»: кто делает африканские магические круги

«Ведьмины круги» в африканской саванне «рисуют» растения и термиты вместе.

Загадку африканских «ведьминых кругов» пытались разгадать на протяжении нескольких столетий. Увидеть их можно, например, на границе пустыни Намиб, и выглядят они как окружённые бурьяном участки голой земли, которые то появляются, то исчезают.

Местные жители то называют их «следами бога», то говорят, что они остались от дыхания подземного огненного дракона. В последнее время к разгадыванию тайны кругов подключилась наука, и в конце концов появилось два основных объяснения: либо эти проплешины появляются из-за термитов, либо же причина в самих растениях, которые, конкурируя друг с другом за воду, растут вот таким своеобразным способом.

Пустыня Намиб и прилегающие к ней территории – действительно весьма засушливое место, здесь в год выпадает менее 100 мм осадков. Растениям же, как бы хорошо они ни были приспособлены к таким условиям, вода всё-таки нужна. Голые участки почвы – как раз те места, где до воды уже никак не дотянуться; похожие круги появляются и на сухих малозаселённых территориях западной Австралии. Однако конкретная причина появления кругов так и оставалась невыясненной.

Разгадка пришла от биологов-теоретиков из Принстона, которые разрабатывали теоретические модели, описывающие влияние разных факторов на развитие биологических систем. С помощью подобных моделей можно изучать, например, рисунок полос на шкуре тигра, или экологические изменения в ландшафте. В какой-то момент исследователи обратили внимание на африканские круги и решили, что это хороший объект, чтобы проверить, применимы ли к реальности некоторые из их теоретических выкладок.

Для начала Корина Тарнита (Corina Tarnita) и ее коллеги проанализировали динамику колоний термитов, которые, как и круги, то появляются, то исчезают, формируя рисунок, напоминающий пчелиные соты – каждая колония окружена шестью соседями. Что до растений, то они, как было сказано выше, в засушливых условиях неспособны покрывать всю почву и неизбежно оставляют голые места. Совместив растений с термитами, авторы работы пришли к выводу, что у «ведьминых кругов» конкретная причина не одна, а две.

В статье в Nature говорится, что термиты, строя свои жилища, стараются отвести воду от себя, и на том месте, где была их колония, растениям выжить чрезвычайно сложно. Но это не единственный эффект от термитов: согласно разработанной модели, из-за деятельности термитов растительность между кругами должна была бы расти скоплениями, кластерами, формирующими дополнительный узор, накладывающийся на рисунок «следов бога».

На фотографиях, сделанных в Намибии, всё так и было: бурьян между залысинами рос кластерами, и такие участки зарослей вносили свой вклад в оформление кругов. То есть над «дизайном» ландшафта работали сразу два «художника», действовавшие на разных уровнях – растения, пытающиеся выжить в условиях почти постоянной засухи, и термиты, влияющие на распределение почвенной воды.

Разумеется, круги здесь не главное – эта работа важна тем, что наглядно показывает, насколько могут действенными могут быть математические модели в исследовании биологических объектов. Впрочем, как раз в том, что касается африканских кругов, полученные результаты убедили не всех.

Кто-то говорит, что приоритет в ландшафтных художествах всё равно за термитами, а кто-то резонно напоминает, что всякая модель должна поверяться наблюдениями и экспериментами, и, если говорить о термитах, то мы пока ещё достаточно мало знаем о том, как меняются их колонии (особенно в течение длительного времени), чтобы беспрекословно довериться какой-то модели, пусть даже и вполне удачной.

По материалам Science.