白蚁vs植物：研究揭开沙漠中“仙女圈”的神秘面纱

非洲纳米比亚沙漠上的“仙女圈”（fairy circles）之谜困扰科学家数十年。“仙女圈”中间没有植物，而边缘通常被很高的青草形成的矮墙包围。关于“仙女圈”的形成有多种理论解释：例如白蚁巢穴或植物争夺稀缺营养物质和水分等。 而现在，普林斯顿的科学家推出了一种新的解释：认为这两种原因共同作用导致了“仙女圈”的形成。

“仙女圈”分布于安哥拉和南非交界处的荒漠中，绵延约2414公里（约1500英里），“仙女圈”的直径在2-35米之间。

科学家对“仙女圈”的成因持两种不同的意见。一部分科学家这是认为植物之间地下资源竞争的自然结果。稀缺的雨水和营养物质匮乏的泥土导致草类之间激烈的竞争，这种现象也被称为“尺度依赖反馈”。另外一些科学家则认为是白蚁早就了“仙女圈”。白蚁的“殖民地”几乎是“仙女圈”的中央，白蚁在地下钻洞并吞食植物根部。

现在普林斯顿的研究团队认为这两种现象可以同时发生。 研究人员通过创建计算机模型并将结果与现实中纳米比亚的“仙女圈”的观察结果进行比较，他们发现，植物间竞争水资源及白蚁筑巢习惯两者向结合后可以解释“仙女圈”的成因。

这项研究的共同主要作者Juan Bonachela表示：“关于仙女圈的形成等规律模式有两个主要的理论，这些理论传统上被认为是相互排斥的。但我们的研究结果将这两种理论统一起来，并增加了对全球常规植被模式的一系列可能的解释。”

利用从四个大陆拍摄到的社会性昆虫群落巢穴卫星图像，研究人员通过计算机模拟确定出这些巢穴采取统一布局的原因，从空中看这些巢穴看起来就像类似于蜂窝的正六边形。这些模型展示了一个有趣的故事：白蚁等群居动物会扩大其“殖民地”向外寻找食物和水，直到它们遇到另一个“殖民地”。作为强大的“殖民地”生物，两个白蚁群会争夺“殖民地”，而较弱的白蚁群通常会被消灭。当两个白蚁群势均力敌时，双方将陷入僵局，这样“殖民地”边界变得清晰，巢穴的蜂窝状模式就会显现。

另外，研究人员表示，由于沙漠水分稀缺，植物通常倾向于聚集在一起来吸收泥土中的水分和营养物质，而相对较弱的“邻居”很难与其竞争，因缺乏水分和营养物质死亡并留下一个贫瘠的缺口。

这项研究成果发表《自然》上。