الأسطورة ، تم فضحها: لم يكن النمل الأبيض هو السبب في تشكيل دوائر الملاك في ناميبيا

ما يسمى ب “دوائر الملائكة” عادي ، أحمر اللون بقع دائرية توجد بشكل خاص في الأراضي العشبية في ناميبيا وشمال غرب أستراليا. ناقش العلماء منذ فترة طويلة ما إذا كانت هذه الأنماط غير العادية ناتجة عن النمل الأبيض أو نسخة بيئية من آلية تورينج ذاتية التنظيم. قبل بضع سنوات اكتشف ستيفان كيتشن من جامعة جوتنجن دليل قوي من أجل هذا الفرضية الأخيرة في استراليا. الآن وجد فريقه دليلاً مشابهًا في ناميبيا ، على بعد خطوة ورقة جديدة نُشر في مجلة Perspectives in Plant Ecology، Evolution and Systematics.

قال كيتشين لآرس: “نظرًا لأن النمل الأبيض ليس شرطًا أساسيًا لإنشاء دوائر ملاك جديدة ، يمكننا الآن رفض فرضية النمل الأبيض نهائيًا”. هذا ينطبق على دوائر الملاك الأسترالية والناميبية.

كما لقد أبلغنا سابقًا، هيمبا بوشمن في الأراضي العشبية الناميبية ، تم تناقل الأساطير حول الدوائر الخيالية الغامضة في المنطقة. يمكن أن يصل قطرها إلى عدة أقدام. يطلق عليهم اسم “آثار أقدام الله” ، وغالبًا ما يقال إنهم من عمل إله الهيمبا. موكوروأو تنين تحت الأرض يقتل أنفاسه السامة أي شيء ينمو داخل تلك الدوائر.

العلماء لديهم أفكارهم الخاصة ، وعلى مر السنين ، ظهرت فرضيتان مختلفتان حول كيفية تشكل الدوائر. النظرية هي سبب ظاهرة معينة أنواع النمل الأبيض (Psammotermes المخصص) ، يؤدي حفره إلى إتلاف جذور النباتات ، مما يؤدي إلى مصيدة مياه خصبة للنمل الأبيض قبل أن تتسرب مياه الأمطار الإضافية إلى التربة الرملية وتمتصها. نتيجة لذلك ، تموت النباتات مرة أخرى في دائرة من موقع عش الحشرات. خلال فترات الجفاف ، تتسع الدوائر في القطر لأن النمل الأبيض يضطر إلى السفر لمسافات أكبر للحصول على الغذاء.

ال فرضية أخرى– واحد مدعوم من Getzin– الدوائر فريدة من نوعها نمط نمو مكاني ذاتي التنظيم (طريقة تورينج) تنشأ عندما تتنافس النباتات على المياه الشحيحة ومغذيات التربة. له ورقة 1952 المنوية ، سعى آلان تورينج إلى فهم كيفية ظهور الأنماط الطبيعية والعشوائية (مثل خطوط الحمار الوحشي) ، وركز على مواد كيميائية تسمى مورفوجينات. ابتكر آلية تتضمن تفاعلات بين مادة كيميائية منشط ومادة كيميائية مثبطة ، والتي تنتشر في جميع أنحاء النظام ، كما تفعل جزيئات الغاز في صندوق مغلق.

إنه مثل صب قطرة من الحبر الأسود في كوب من الماء. عادةً ما يؤدي هذا إلى استقرار النظام: سيصبح الماء تدريجياً بلون رمادي موحد. ولكن إذا انتشر المانع بمعدل أسرع من المنشط ، فإن العملية تتعطل. تنتج هذه الآلية طريقة تورينج: نقاط أو خطوط أو عند استخدامها في نظام بيئي ، مجموعات من عش النمل أو ملاك الدوائر.

في عام 2019 ، مجموعة Ketchin أجرت مسحا دوائر الملائكة في شمال غرب أستراليا بالقرب من مدينة التعدين القديمة نيومان. حفر الفريق أكثر من 150 حفرة في ما يقرب من 50 دائرة ملائكية في المنطقة لجمع عينات التربة وتحليلها ، وتحديدًا لاختبار فرضية النمل الأبيض. يستخدمون طائرات بدون طيار لرسم خرائط لمساحات كبيرة من القارة ، ومقارنة الفجوات في الغطاء النباتي التي يسببها النمل الأبيض الذي يحصد المنطقة بدوائر الملائكة التي تتشكل في بعض الأحيان.

كانت فجوات النبات التي تسببها النمل الأبيض في الحاصدة نصف حجم الدوائر الخيالية وكان ترتيبها أقل بكثير ، لذلك لم يجدوا النمل الأبيض القاسي الذي يعيق نمو العشب. لكنهم وجدوا أدلة على مساهمات من ارتفاع ضغط التربة ومحتوى الطين ، والأمطار الغزيرة ، والحرارة الشديدة والتبخر في الدوائر. “قد تحدث تكوينات النمل الأبيض في منطقة دوائر الملائكة ، لكن الارتباط المحلي الجزئي بين النمل الأبيض ودوائر الملائكة ليس له علاقة سببية.” ثم قال كيتشن. “لذلك ، ليست هناك حاجة إلى آليات مدمرة مثل النمل الأبيض لإنشاء دوائر خرافية فريدة ؛ يكفي فقط التفاعلات الهيدرولوجية بين النبات والتربة.”

بعد إثبات فرضية أصل النمل الأبيض الأسترالي بشكل فعال ، حول كيتشين انتباهه إلى اختبار فرضية النمل الأبيض في ناميبيا على وجه التحديد باستخدام طريقة مماثلة. على الرغم من أن عمله السابق على دوائر الملاك الناميبية لم يتطرق على وجه التحديد لدراسات جذور النباتات ، تظهر هذه الدراسة الجديدة أن جذور النباتات لا تتأثر بالحيوانات العاشبة.

قال كيتشين لآرس: “للمرة الأولى ، ذهبنا إلى دوائر الملاك بعد المطر وفحصنا الأعشاب الجديدة بحثًا عن النمل الأبيض العاشبي”. “تثبت عمليات التنقيب التي أجريناها بالتأكيد أن الأعشاب لم تموت. إذا وصلت إلى دوائر الملاك بعد فوات الأوان ، فإن الأعشاب قد ماتت منذ فترة طويلة وقد تكون الحشرات الضارة مثل النمل الأبيض تتغذى بالفعل على العشب الخشبي. لكنهم لا يقتلونهم. نحن وجدت أن الحشائش تموت بشكل مستقل تمامًا عن أي نوع من أنواع النمل الأبيض. ونحن نوضح ذلك “.

إذن ما هي الخطوة التالية لكيتشن؟ ويعتقد أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث حول ذكاء أسراب النبات ، ومقارنة النباتات بالقنادس ، والتي يمكن أن تعمل “كمهندسين بيئيين” يغيرون بيئتهم. قال كيتشين: “معظم الناس لا يصدقون هذا أو لا يريدون ذلك ، لأن النباتات ليس لديها أدمغة”. “لكن النباتات ، مثل القنادس ، تعمل كمهندسين بيئيين لأن وسيلتهم الوحيدة للبقاء على قيد الحياة هي إنشاء أنماط هندسية صارمة” – بعبارة أخرى ، أنماط تورينج.

DOI: وجهات نظر حول بيئة النبات والتطور والنظاميات ، 2022. 10.1016 / j.ppees.2022.125698 (حول DOIs)