神秘的“仙女圈”可能出现在三个不同的大陆

地球干旱地区土壤上出现的自然圆圈一直是科学界争论不休的谜团。这些“仙女圈”是裸露土壤上被植物和植被包围的圆形图案。直到最近，这种独特现象才在广阔的纳米布沙漠和澳大利亚内陆地区被发现。虽然它们的起源和分布备受争议，但 9 月 25 日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项卫星图像研究表明，仙女圈可能比人们曾经意识到的更为常见。它们可能分布在三大洲 15 个国家的 263 个不同地点。

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这些土壤形状出现在地球的干旱地区，那里的养分和水通常都很稀缺。人们认为，它们标志性的圆形图案和六边形是植物在那种景观中生存的最佳方式。生态学家肯·廷斯利于 1971 年在纳米比亚观察到了这些圆圈，据说他借用了一种自然形成的蘑菇圈的名字，这种蘑菇圈通常在欧洲发现。

2017 年，澳大利亚研究人员发现了备受争议的西部沙漠仙女圈，并提出数学家艾伦·图灵提出的生物自组织和图案形成机制是仙女圈的起源。同年，原住民知识将这些仙女圈与一种白蚁联系起来。这种关于仙女圈起源的“白蚁理论”继续成为研究的焦点——德国汉堡大学的一支研究小组于 7 月发表了一项研究，似乎证实了这些仙女圈的起源是白蚁。

在这项新研究中，西班牙的一个研究小组使用基于人工智能的模型来观察澳大利亚和纳米比亚的仙女圈，并指示它寻找类似的图案。人工智能花了几个月的时间搜索这些图像，扩大了这些仙女圈可能存在的区域。这些地点包括纳米比亚、西澳大利亚、撒哈拉沙漠西部、非洲大草原与撒哈拉沙漠之间的萨赫勒地区、东部的非洲之角、马达加斯加岛、西南亚和中澳大利亚的仙女圈。

随后，研究团队将该人工智能系统的结果与另一个经过训练、研究干旱地区环境和生态的人工智能程序进行交叉检查，以找出哪些因素决定了这些圆形图案的出现。

这项研究的共同作者、塞维利亚自然资源与农业生物学研究所土壤生态学家曼努埃尔·德尔加多·巴克里佐在一份声明中表示：“我们的研究证明，仙女圈比以前认为的要常见得多，这使我们第一次能够从全球范围了解影响其分布的因素。”

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研究团队介绍说，这些圆圈一般出现在干旱地区，那里的土壤主要是沙质的，水资源匮乏，年降雨量在4到12英寸之间，土壤中的养分含量低。

该研究的共同作者、阿利坎特大学数据科学家埃米利奥·吉拉多在一份声明中说：“分析它们对生态系统功能的影响并发现决定其分布的环境因素，对于更好地理解这些植被模式形成的原因及其生态重要性至关重要。”

需要更多的研究来确定白蚁等昆虫在仙女圈形成中的作用，但吉拉多告诉《国家报》 “它们在全球的重要性较低”，并且它们可能在纳米比亚等当地案例中发挥重要作用，“但还有其他更为重要的因素。”

这些图像现在被收录在全球仙女圈地图集和数据库中，可以帮助确定这些图案是否表现出对气候变化的适应力。

吉拉多说：“我们希望这些未发表的数据能够帮助那些有兴趣将这些模式的动态行为与世界各地干旱地区的其他模式的动态行为进行比较的人。”